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Gac系統(tǒng)中g(shù)acS基因的缺失對(duì)東湖假單胞菌HYS毒性的影響

     
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摘要

細(xì)菌致病因子是細(xì)菌毒性的重要部分。Gac系統(tǒng)是細(xì)菌的一種全局性調(diào)控系統(tǒng),調(diào)控著細(xì)菌多種毒性因子的產(chǎn)生。在前期研究中,首次從武漢東湖水域分離得到一株具備高產(chǎn)鐵載體能力的革蘭氏陰性菌--東湖假單胞菌(Pseudomonas donghuensis)HYS菌株。為了探索Gac系統(tǒng)對(duì)于HYS毒性的影響,首先通過(guò)氨基酸序列Blast P比對(duì)以定位HYS中Gac系統(tǒng)Gac S蛋白的位置,經(jīng)生物信息學(xué)分析,確定了HYS中存在Gac系統(tǒng);再將來(lái)源于P.donghuensis HYS和銅綠假單胞菌(P.aeruginosa)PAO1的gac S片段分別通過(guò)基因克隆回補(bǔ)至HYS的gac S基因敲除株Δgac S中,并將獲得的菌株喂食秀麗隱桿線蟲(chóng),通過(guò)比較線蟲(chóng)的生存數(shù)量和生存天數(shù)來(lái)判斷菌株毒性的強(qiáng)弱。結(jié)果表明,Δgac S菌株毒性明顯減弱,而2株回補(bǔ)菌株對(duì)線蟲(chóng)的毒性均有不同程度的恢復(fù),說(shuō)明HYS中的Gac系統(tǒng)參與了毒性調(diào)控途徑,且P.aeruginosa PAO1的gac S片段也能在HYS中發(fā)揮一定的毒性調(diào)控作用。為了進(jìn)一步探索Δgac S菌株的減毒特性是否與HYS中毒力因子的喪失有關(guān),利用脫脂牛奶平板檢測(cè)菌株胞外蛋白酶的活性,并利用泳動(dòng)運(yùn)動(dòng)平板、群集運(yùn)動(dòng)平板、蹭行運(yùn)動(dòng)平板檢測(cè)菌株的運(yùn)動(dòng)能力,同時(shí)還對(duì)脂多糖、氫氰酸等代謝產(chǎn)物進(jìn)行了檢測(cè)。結(jié)果表明,相比于HYS,Δgac S菌株的蛋白酶分泌完全消失,且3種運(yùn)動(dòng)能力相比HYS均顯著下降(P<0.05)。此外,ΔgacS菌株的胞外脂多糖與氫氰酸的產(chǎn)量相比野生型HYS菌株也有不同程度的下降。而這些毒力因子表型在回補(bǔ)菌株Δgac S/p BBR2-gac SHYS中均可恢復(fù)至野生型水平,且回補(bǔ)PAO1的同源gac S基因甚至可在一定程度上回補(bǔ)gac S的正調(diào)控毒性物質(zhì)的功能。研究表明,潛在的動(dòng)物致病菌--P.donghuensis HYS通過(guò)Gac系統(tǒng)正調(diào)控產(chǎn)生毒性因子,從而發(fā)揮對(duì)秀麗隱桿線蟲(chóng)的致死效應(yīng),這為將來(lái)生物體抵御HYS感染提供了理論基礎(chǔ)。

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