本文選題：福氏志賀菌 + 轉錄譜�。� 參考：《中國疾病預防控制中心》2008年博士論文

【摘要】： 志賀氏菌病是世界上尤其是發(fā)展中國家重要的傳染病之一,福氏2a血清型是我國志賀氏菌病流行的優(yōu)勢菌型。目前,志賀氏菌病尚缺乏有效預防方法,一般主張抗菌治療。但是細菌對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微陣列技術平臺為基礎,以福氏志賀菌為研究模型,獲得抗菌藥物的轉錄譜,并根據(jù)生物信息學方法分析藥物潛在作用機制,從而為志賀氏菌病新藥物靶標研究提供線索,為新型抗菌藥物開發(fā)提供依據(jù)。 課題在本實驗室獨立完成的福氏2a血清型301株(Sf301)全基因組序列測定及功能基因組注釋的基礎上,大批量設計ORF特異性的引物進行PCR擴增。PCR擴增產(chǎn)物經(jīng)純化和定量后用于制備微陣列。除去因擴增產(chǎn)物太小或無特異性引物等原因沒有成功擴增的開放讀碼框,最終共獲得3771個基因組染色體編碼的ORFs和113個質粒編碼的ORFs,分別占基因組染色體和質粒總ORF的93.3%和72.9%。 本課題檢測了Sf301對呋哺唑酮(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,測定FZ和BBR對Sf301的最低抑菌濃度分別是32μg/ml和640μg/ml。通過觀察細菌在藥物作用下的生長曲線,我們發(fā)現(xiàn)BBR不僅能夠抑制細菌生長,還具有殺菌作用。 本課題選用亞抑菌濃度和短孵育時間進行藥物轉錄譜研究。與空白對照組相比,我們發(fā)現(xiàn)FZ導致295個基因表達發(fā)生顯著改變。其中,有150個基因的表達水平上調,145個基因表達下調。根據(jù)蛋白質直系同源簇數(shù)據(jù)庫(簡稱COGs),我們把差異表達的基因按照功能進行分類。許多參與能量代謝和氨基酸代謝基因的表達受到藥物抑制,但是很多參與無機離子轉運、輔酶代謝、翻譯后修飾、次級代謝物生物合成基因表達受到藥物誘導。此外,一些DNA復制和修復相關基因的轉錄水平也上調。這些數(shù)據(jù)表明FZ促進細菌內自由基反應并導致氧化危機。而且,FZ能夠解除細菌對鐵代謝調控元的抑制,這可能加重細胞的氧化損傷。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處理細菌后,Sf301的基因表達發(fā)生了明顯改變：總共有399個基因表達水平至少變化了兩倍：165個基因的表達水平上調,234個基因表達下調。進一步分析發(fā)現(xiàn)10.7%與細胞分裂和染色體分離相關的基因受到藥物誘導,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上調。蛋白質翻譯和DNA復制與修復相關基因也明顯受到藥物誘導,分別占9.7%和8.5%。另外,大多數(shù)膜生物合成基因表達上調。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下降,這可能與藥物引起的生長抑制有關。進一步數(shù)據(jù)分析提示鹽酸小檗堿抑制DNA復制和分裂,損傷DNA。鹽酸小檗堿可能與細胞外膜相互作用,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雜的作用機制。 本課題利用實時定量PCR技術對轉錄譜實驗結果進行驗證,結果表明二者之間具有高度的相關性。總之,本課題建立了分析藥物潛在抗菌機制的技術平臺,不僅為我們的后續(xù)工作提供基礎,而且為新型抗菌藥物的研發(fā)提供依據(jù)。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：中國疾病預防控制中心
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：R378

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 許樹成;生物芯片技術研究的現(xiàn)狀與進展[J];阜陽師范學院學報(自然科學版);2003年03期

2 ;Dynamic Proteome Changes of Shigella flexneri 2a During Transition from Exponential Growth to Stationary Phase[J];Genomics Proteomics & Bioinformatics;2007年02期

3 章軍建,劉煜敏;基因芯片在醫(yī)學研究中的應用[J];國外醫(yī)學.遺傳學分冊;2002年01期

4 麥國榮;生物芯片與新藥開發(fā)[J];生命科學儀器;2003年06期

5 李凌,馬文麗;DNA芯片技術研究進展[J];中國生物化學與分子生物學報;2000年02期

6 王興,閆智勇,郝曉鋒;基因技術與現(xiàn)代中藥[J];中草藥;2003年07期

7 ;Gene expression profile induced by oral administration of baicalin and gardenin after focal brain ischemia in rats[J];Acta Pharmacologica Sinica;2005年03期

8 王寶琴,魏戰(zhàn)勇,鄭立運;生物芯片及其在疾病診斷中的應用[J];中國獸醫(yī)科技;2003年05期

9 陳凱先,蔣華良,羅小民,沈建華;后基因組時代的藥物發(fā)現(xiàn):趨勢和實踐[J];中國天然藥物;2004年05期

10 李威;栗紹剛;鄭曉燕;黃敏君;溫艷;陰峧宏;;70株志賀菌屬血清分型及耐藥分析[J];中華醫(yī)院感染學雜志;2007年11期

相關博士學位論文 前1條

1 權華;小檗堿與氟康唑協(xié)同抗耐藥白念珠菌的作用及作用機制研究[D];第二軍醫(yī)大學;2006年

，

本文編號：1771973