【摘要】：金黃色葡萄球菌是引起院內感染和社區(qū)感染的重要人類病原菌。典型的金黃色葡萄球菌為球型，顯微鏡下可見排列成葡萄串狀，因此被稱為葡萄球菌。同時，由于它能產生一種金黃色的類胡蘿卜素而獲得了金黃色葡萄球菌的名稱。這種金黃色的類胡蘿卜素的色素（Staphyloxanthin）增強了細菌對氧化脅迫和對宿主嗜中性粒細胞吞噬的抵抗能力，可以幫助細菌逃避宿主的免疫系統(tǒng)，與細菌的毒力有著密切的聯(lián)系。 在我們實驗室先前的研究工作中，我們發(fā)現(xiàn)轉座子插入到檸檬酸合成酶citZ基因中導致金黃色葡萄球菌產生金黃色色素的能力顯著增強（在不含葡萄糖的TSB培養(yǎng)基中），暗示著金黃色葡萄球菌的檸檬酸循環(huán)對金黃色色素的產生具有重要的調節(jié)功能。在我的研究工作中，，主要研究內容及結果如下： 1、通過分子克隆、功能互補證實了citZ基因的突變影響了金黃色色素的產生。在調節(jié)方式上，發(fā)現(xiàn)在不含葡萄糖的TSB的培養(yǎng)基中，citZ基因負調節(jié)金葡菌金黃色色素的產生；而在含葡糖糖的TSB培養(yǎng)基中，citZ基因正調節(jié)金葡菌金黃色色素的產生。 2、通過分子克隆、功能互補進一步證實了檸檬酸循環(huán)途徑中另一個關鍵基因，citG基因，也調節(jié)了金黃色葡萄球菌金黃色色素的產生并與citZ基因有類似的調節(jié)方式。 3、通過檢測金黃色葡萄球菌中乙酰輔酶A的含量，發(fā)現(xiàn)在不含葡萄糖的TSB的培養(yǎng)基中，citZ基因的突變導致了乙酰輔酶A積累。而在含葡萄糖的培養(yǎng)條件下，citZ基因的突變并沒有引起乙酰輔酶A的積累；相反，與野生型菌株相比，citZ基因突變體中乙酰輔酶A的含量顯著減少5倍左右。 4、利用分子克隆、功能互補證實了甲羥戊酸途徑中ispA基因是金黃色葡萄球菌產生金黃色色素所必須的。 5、利用HPLC分析甲羥戊酸途徑中的代謝產物。發(fā)現(xiàn)在不含葡萄糖的TSB的培養(yǎng)基中，citZ基因的突變導致有關甲羥戊酸途徑中的代謝產物的累積。 6、利用基因表達譜分析，發(fā)現(xiàn)citZ基因的突變影響了209個基因的表達。其中41個相關的基因上調；168個相關的基因下調。在上調的基因中有10個基因是與轉運相關的，13個基因與代謝相關，7個基因與脅迫相關，4個基因與調節(jié)功能相關，假設蛋白的有9個基因涉及其他的功能有5個基因；在下調的基因中有35個基因是與轉運相關的，14個基因與毒素表達相關，18個基因與脂肪酸代謝相關，16個基因與碳水化合物代謝相關，5個基因與甘油代謝相關，5個基因與三羧酸循環(huán)相關，2個基因與尿素代謝相關，3個硝酸鹽代謝相關，7個基因與調節(jié)功能相關，假設蛋白的有9個基因涉及其他的功能有3個基因。其中三羧酸循環(huán)涉及的5個基因可能與色素合成相關。 7、動物感染實驗發(fā)現(xiàn)citZ基因的突變導致細菌的致病能力顯著降低。 這些結果初步表明檸檬酸循環(huán)可能通過調節(jié)乙酰輔酶A的流向進入甲羥戊酸途徑，再進入色素合成途徑，從而調節(jié)金黃色色素的產生；而且，檸檬酸循環(huán)與細菌的致病性密切相關。
【圖文】：

圖 1.金葡菌色素合成示意圖金葡菌有σA、σB和σH三種 Sigma 因子。σA為管家 Sigma 因子，σB選擇性 Sigma 因子。轉錄因子 sigma(B)（縮寫為 sigB，或用σB表示）可調子（如 coa、sarA、fnbA、clfA、sspA、hla 和 seb 等基因編碼的毒力蛋白）件（如 SarA、SarS 和 RNAⅢ）等多種基因的表達。此外，它還會影響抗氧色素合成、甲氧苯青霉素和糖肽類抗生素的耐藥性、生物膜形成、內皮細胞一般常規(guī)的適應性應激和疾病進程。金葡菌 STX 的產生由 sigB 基因控制。敲除的菌株在不能合成色素，呈白色[7]，毒性降低，對過氧化氫和 UV 敏感血活性增強，易形成微菌落和生物膜。STX 的生物合成由 crtOPQMN 操縱子2），crtO 上游啟動子依賴σB[8-9]。

圖 1.金葡菌色素合成示意圖金葡菌有σA、σB和σH三種 Sigma 因子。σA為管家 Sigma 因子，σB和選擇性 Sigma 因子。轉錄因子 sigma(B)（縮寫為 sigB，或用σB表示）可調控毒子（如 coa、sarA、fnbA、clfA、sspA、hla 和 seb 等基因編碼的毒力蛋白）和調件（如 SarA、SarS 和 RNAⅢ）等多種基因的表達。此外，它還會影響抗氧化應色素合成、甲氧苯青霉素和糖肽類抗生素的耐藥性、生物膜形成、內皮細胞內化一般常規(guī)的適應性應激和疾病進程。金葡菌 STX 的產生由 sigB 基因控制。sigB敲除的菌株在不能合成色素，呈白色[7]，毒性降低，對過氧化氫和 UV 敏感，血活性增強，易形成微菌落和生物膜。STX 的生物合成由 crtOPQMN 操縱子控制2），crtO 上游啟動子依賴σB[8-9]。
【學位授予單位】：第二軍醫(yī)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：R373

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