本文選題：福氏志賀菌 + 轉(zhuǎn)錄譜��； 參考：《中國(guó)疾病預(yù)防控制中心》2008年博士論文

【摘要】： 志賀氏菌病是世界上尤其是發(fā)展中國(guó)家重要的傳染病之一,福氏2a血清型是我國(guó)志賀氏菌病流行的優(yōu)勢(shì)菌型。目前,志賀氏菌病尚缺乏有效預(yù)防方法,一般主張抗菌治療。但是細(xì)菌對(duì)已有藥物的耐藥性越來越普遍,并出現(xiàn)多重耐藥,這給臨床防治工作帶來極大困難,因此開發(fā)新型抗菌藥物尤為重要。本課題以DNA微陣列技術(shù)平臺(tái)為基礎(chǔ),以福氏志賀菌為研究模型,獲得抗菌藥物的轉(zhuǎn)錄譜,并根據(jù)生物信息學(xué)方法分析藥物潛在作用機(jī)制,從而為志賀氏菌病新藥物靶標(biāo)研究提供線索,為新型抗菌藥物開發(fā)提供依據(jù)。 課題在本實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立完成的福氏2a血清型301株(Sf301)全基因組序列測(cè)定及功能基因組注釋的基礎(chǔ)上,大批量設(shè)計(jì)ORF特異性的引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)純化和定量后用于制備微陣列。除去因擴(kuò)增產(chǎn)物太小或無特異性引物等原因沒有成功擴(kuò)增的開放讀碼框,最終共獲得3771個(gè)基因組染色體編碼的ORFs和113個(gè)質(zhì)粒編碼的ORFs,分別占基因組染色體和質(zhì)�？侽RF的93.3%和72.9%。 本課題檢測(cè)了Sf301對(duì)呋哺唑酮(FZ)和鹽酸小檗堿(BBR)的敏感性。根據(jù)NCCLS推薦的常量肉湯稀釋法,測(cè)定FZ和BBR對(duì)Sf301的最低抑菌濃度分別是32μg/ml和640μg/ml。通過觀察細(xì)菌在藥物作用下的生長(zhǎng)曲線,我們發(fā)現(xiàn)BBR不僅能夠抑制細(xì)菌生長(zhǎng),還具有殺菌作用。 本課題選用亞抑菌濃度和短孵育時(shí)間進(jìn)行藥物轉(zhuǎn)錄譜研究。與空白對(duì)照組相比,我們發(fā)現(xiàn)FZ導(dǎo)致295個(gè)基因表達(dá)發(fā)生顯著改變。其中,有150個(gè)基因的表達(dá)水平上調(diào),145個(gè)基因表達(dá)下調(diào)。根據(jù)蛋白質(zhì)直系同源簇?cái)?shù)據(jù)庫(簡(jiǎn)稱COGs),我們把差異表達(dá)的基因按照功能進(jìn)行分類。許多參與能量代謝和氨基酸代謝基因的表達(dá)受到藥物抑制,但是很多參與無機(jī)離子轉(zhuǎn)運(yùn)、輔酶代謝、翻譯后修飾、次級(jí)代謝物生物合成基因表達(dá)受到藥物誘導(dǎo)。此外,一些DNA復(fù)制和修復(fù)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄水平也上調(diào)。這些數(shù)據(jù)表明FZ促進(jìn)細(xì)菌內(nèi)自由基反應(yīng)并導(dǎo)致氧化危機(jī)。而且,FZ能夠解除細(xì)菌對(duì)鐵代謝調(diào)控元的抑制,這可能加重細(xì)胞的氧化損傷。除此之外,我們發(fā)現(xiàn)FZ影響丙酮酸代謝并抑制電子傳遞鏈的功能。 BBR處理細(xì)菌后,Sf301的基因表達(dá)發(fā)生了明顯改變：總共有399個(gè)基因表達(dá)水平至少變化了兩倍：165個(gè)基因的表達(dá)水平上調(diào),234個(gè)基因表達(dá)下調(diào)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)10.7%與細(xì)胞分裂和染色體分離相關(guān)的基因受到藥物誘導(dǎo),其次為核苷酸代謝和脂代謝類,均有10%左右的基因在藥物處理后表達(dá)上調(diào)。蛋白質(zhì)翻譯和DNA復(fù)制與修復(fù)相關(guān)基因也明顯受到藥物誘導(dǎo),分別占9.7%和8.5%。另外,大多數(shù)膜生物合成基因表達(dá)上調(diào)。與此相反,在藥物處理后有9.4%糖代謝基因、8.5%能量代謝和8.5%氨基酸代謝基因表達(dá)下降,這可能與藥物引起的生長(zhǎng)抑制有關(guān)。進(jìn)一步數(shù)據(jù)分析提示鹽酸小檗堿抑制DNA復(fù)制和分裂,損傷DNA。鹽酸小檗堿可能與細(xì)胞外膜相互作用,影響外膜完整性。此外鹽酸小檗堿可能干擾一些氨酰tRNA分子的喹啉修飾,影響翻譯過程。本研究提示鹽酸小檗堿具有復(fù)雜的作用機(jī)制。 本課題利用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)對(duì)轉(zhuǎn)錄譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明二者之間具有高度的相關(guān)性�？傊�,本課題建立了分析藥物潛在抗菌機(jī)制的技術(shù)平臺(tái),不僅為我們的后續(xù)工作提供基礎(chǔ),而且為新型抗菌藥物的研發(fā)提供依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)疾病預(yù)防控制中心
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：R378

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1771973