【摘要】： 鼠疫(Plague)是一種烈性、細(xì)菌性傳染病,其流行曾經(jīng)給人類帶來(lái)過(guò)巨大的災(zāi)難。鼠疫的病原為鼠疫耶爾森菌(Yersinia pestis)(以下簡(jiǎn)稱鼠疫菌),為腸桿菌科(Enterobacteriaceae)、耶爾森菌屬(Yersinia)成員。主要引發(fā)腺鼠疫(bubonic plague)、肺鼠疫(pneumonic plague)和敗血癥型鼠疫(septicemic plague)3種類型的鼠疫,其中肺鼠疫具有極強(qiáng)的傳染性和極高的致死率的特點(diǎn)。鏈霉素、四環(huán)素與氯霉素為治療鼠疫的首選藥物�？股氐氖褂�,使這種致死性疾病得到了有效控制,但自然疫源地的存在、動(dòng)物間鼠疫的流行、不斷暴發(fā)的人間鼠疫、多重耐藥株的出現(xiàn)以及日益嚴(yán)峻的生物安全形勢(shì),迫使我們不得不重新面對(duì)這種古老的疾病。 傳統(tǒng)生物分型根據(jù)硝酸鹽還原能力和甘油發(fā)酵試驗(yàn)結(jié)果,可以將鼠疫菌劃分為3種生物型(Biovars):Antiqua(古典)生物型菌株上述兩試驗(yàn)均為陽(yáng)性;Mediaevalis(中世紀(jì))生物型菌株能發(fā)酵甘油,但無(wú)硝酸鹽還原能力;而Orientalis(東方)生物型菌株硝酸鹽還原試驗(yàn)陽(yáng)性,但不發(fā)酵甘油。上述生物型分別與人類歷史上發(fā)生過(guò)的3次鼠疫世界大流行——查氏丁尼瘟疫(Justinan plague)、黑死病(Black death)和現(xiàn)代鼠疫(Modern plague)聯(lián)系在一起。鼠疫菌的致病基因在質(zhì)粒和染色體上均有分布。鼠疫菌201菌株是一株典型的布氏田鼠疫源地菌株,由本實(shí)驗(yàn)室研究提出并被證實(shí)為第4種生物型Microtus(田鼠型)鼠疫菌。盡管它具有鼠疫菌強(qiáng)毒株3個(gè)已知的質(zhì)粒(鼠毒素質(zhì)粒pMT1,低鈣反應(yīng)質(zhì)粒pCD1和鼠疫菌素質(zhì)粒pPCP1),并且完全具備4種毒力決定因子(Fra1+、Vwa+、Pgm+和Pst1+),但201菌株具有獨(dú)特的致病特點(diǎn):對(duì)小鼠表現(xiàn)為強(qiáng)毒型菌株,對(duì)于沙土鼠和小家鼠也具有很強(qiáng)的特異性毒力;而對(duì)豚鼠、新西蘭兔、綿羊以及獼猴等大動(dòng)物低毒或者完全不致病,對(duì)人體也無(wú)致病能力。比較基因組學(xué)分析發(fā)現(xiàn),201菌株含有一個(gè)獨(dú)特的質(zhì)粒pCRY,這一質(zhì)粒長(zhǎng)度為21 742 bp,具有獨(dú)立復(fù)制能力,有一群編碼IV型分泌系統(tǒng)的基因。而pPCP1質(zhì)粒與參考菌株基本一致;編碼Ⅲ型分泌系統(tǒng)的pCD1質(zhì)粒編碼情況與參考菌株基本相同,但重排導(dǎo)致了質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)與參考菌株存在差異;pMT1質(zhì)粒保留了較多的原始質(zhì)粒片段,毒力相關(guān)基因與參考菌株沒(méi)有差異。201菌株的染色體中存在較多的插入序列,發(fā)生了IS序列介導(dǎo)的基因組重排事件,導(dǎo)致該菌株染色體的結(jié)構(gòu)與參考菌株存在一些差異。本研究試圖從基因組水平,尤其是從質(zhì)粒方面開展研究,探尋菌株宿主毒力差異的關(guān)鍵所在,證明或排除引發(fā)201菌株獨(dú)特致病性的一些可能因素,來(lái)探討田鼠型鼠疫菌的特異性致病機(jī)理。 本研究由三部分構(gòu)成,第一部分建立了鼠疫菌質(zhì)粒篩選標(biāo)記技術(shù),利用λ~-Red同源重組系統(tǒng),以正、反向篩選標(biāo)記基因來(lái)標(biāo)記鼠疫菌內(nèi)生質(zhì)粒,為下一步工作打下基礎(chǔ)。第二部分在展開多種常規(guī)的理化質(zhì)粒消除方法對(duì)鼠疫菌內(nèi)源質(zhì)粒消除未果的情況下,利用質(zhì)粒不相容性原理,對(duì)201菌株4個(gè)質(zhì)粒進(jìn)行了消除,共得到了15種不同質(zhì)粒缺失的菌株。第三部分是利用鼠疫菌全基因組DNA芯片,對(duì)鼠疫菌質(zhì)粒消除株進(jìn)行轉(zhuǎn)錄譜研究,為染色體和質(zhì)粒間相互作用的研究提供了數(shù)據(jù)。在質(zhì)粒缺失的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了菌株毒力試驗(yàn)研究,獲得了以下結(jié)果: 1.成功建立了鼠疫菌質(zhì)粒標(biāo)記,為質(zhì)粒消除工作的展開提供了極大的便利。 2.對(duì)Red重組系統(tǒng)的運(yùn)用條件進(jìn)行了優(yōu)化,并進(jìn)一步改造了同源重組系統(tǒng),使之能更好的應(yīng)用于細(xì)菌基因組功能的研究。 3.建立了鼠疫菌質(zhì)粒無(wú)痕缺失的技術(shù)平臺(tái),獲得了鼠疫菌201菌株4個(gè)內(nèi)生質(zhì)粒缺失的所有15種組合:(1) pPCP1~- pMT1~+ pCRY~+ pCD1~+; (2) pCD1~- pMT1~+ pCRY~+ pPCP1~+; (3) pCRY~- pMT1~+ pPCP1~+ pCD1~+; (4) pMT1~- pCRY~+ pPCP1~+ pCD1~+; (5) pCD1~- pCRY~- pMT1~+ pPCP1~+; (6) pCD1~- pPCP1~- pMT1~+ pCRY~+; (7) pCD1~- pMT1~- pCRY~+ pPCP1~+; (8) pMT1~- pCRY~- pPCP1~+ pCD1~+; (9) pMT1~- pPCP1~- pCRY~+ pCD1~+; (10) pCRY~- pPCP1~- pMT1~+ pCD1~+; (11) pMT1~- pCRY~- pCD1~- pPCP1~+; (12) pMT1~- pCRY~- pPCP1~- pCD1~+; (13) pMT1~- pPCP1~- pCD1~- pCRY~+; (14) pPCP1~- pCD1~- pCRY~- pMT1~+; (15) pMT1~- pCRY~- pPCP1~- pCD1~-。為田鼠型鼠疫菌特異性致病機(jī)理研究以及鼠疫菌質(zhì)粒功能研究提供了必要的材料。 4.質(zhì)粒清除后的細(xì)菌表達(dá)譜研究發(fā)現(xiàn),一些參與鐵代謝、能量代謝、轉(zhuǎn)運(yùn)/結(jié)合過(guò)程的基因轉(zhuǎn)錄水平發(fā)生了上調(diào)或下調(diào),初步證明質(zhì)粒影響染色體上部分基因功能的發(fā)揮。 5.當(dāng)鼠疫菌201菌株缺失不同的質(zhì)粒后,各質(zhì)粒缺失株對(duì)小鼠的毒力有不同程度的減弱,其中以pCD1質(zhì)粒和pMT1質(zhì)粒缺失對(duì)菌株毒力的影響最大;研究提示隱蔽型質(zhì)粒pCRY與鼠疫菌毒力之間存在一定的關(guān)系;4個(gè)質(zhì)粒全部消除后,菌株對(duì)小鼠不再具有致病性;用該菌株免疫小鼠后具有一定的免疫保護(hù)效果。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【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)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 黃芳,俞東征,海榮,蔡虹;隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA技術(shù)用于鼠疫耶爾森氏菌基因分型的研究[J];中華流行病學(xué)雜志;2000年06期

2 董興齊,葉楓,彭何碧,李俊勇,高子厚,尹家祥,張洪英,吳明壽;云南省鼠疫菌質(zhì)粒特征及地理分布[J];中華流行病學(xué)雜志;2001年05期

3 俞東征,海榮,董興齊,李敏,夏連續(xù),史獻(xiàn)明,魏建春,崔百忠,王鵬,孫連芝,張志凱,胡源,張恩民;中國(guó)鼠疫菌種資源遺傳特征分析[J];中華流行病學(xué)雜志;2003年11期

4 海榮,俞東征,魏建春,夏連續(xù),史獻(xiàn)明,張志凱,張恩民;中國(guó)鼠疫耶爾森菌的分子生物學(xué)特征與遺傳學(xué)意義[J];中華流行病學(xué)雜志;2004年06期

，

本文編號(hào)：2329254