本文選題：鼠疫菌　切入點：密度感應(yīng)系統(tǒng)　出處：《中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院》2007年博士論文

【摘要】： 目的： 鼠疫耶爾森氏菌(Yersinia pestis，以下簡稱鼠疫菌)是一種烈性病原體，通過蚤的叮咬可以引發(fā)宿主動物間以及人間的鼠疫爆發(fā)流行，了解鼠疫菌的致病機制才能夠有效的防治鼠疫的爆發(fā)流行。密度感應(yīng)(quorum sensing，QS)系統(tǒng)是一種細胞密度依賴的胞間信號傳遞系統(tǒng)，通過這種機制菌群可以同步調(diào)動大量基因的表達，體現(xiàn)出有組織的類似于多細胞生物的群體性行為。根據(jù)其他細菌QS系統(tǒng)的研究結(jié)果，，該系統(tǒng)可能與鼠疫菌的致病機制相關(guān)，因而對于鼠疫菌的QS系統(tǒng)進行研究將有助于對該菌致病機制的理解。 方法： [1]QS系統(tǒng)信號分子檢測鑒定：利用QS系統(tǒng)Ⅰ型信號分子報告菌根癌農(nóng)桿菌NTL4(pZLR4)(Agrobacterium tumefaciens NTL4(pZLR4))與Ⅱ型信號分子報告菌哈氏弧菌BB170(Vibrio harveyi BB170)對鼠疫菌是否產(chǎn)生信號分子進行定性檢測，進而利用HPLC-MS-MS對鼠疫菌培養(yǎng)上清中存在的Ⅰ型信號分子進行鑒定，并確定鼠疫菌Ⅰ型QS系統(tǒng)內(nèi)部存在的兩種信號分子合成酶各自對應(yīng)的合成產(chǎn)物；[2]QS系統(tǒng)效期范圍與內(nèi)調(diào)控分析：從宏觀角度，利用報告菌NTL4與BB170，對鼠疫菌野生株及QS系統(tǒng)系列突變株Ⅰ型信號分子與Ⅱ型信號分子的生成規(guī)律進行分析，從而明確Ⅰ型與Ⅱ型QS系統(tǒng)的效期范圍與相關(guān)性，同時預(yù)測Ⅰ型內(nèi)部兩套調(diào)控元之間的內(nèi)調(diào)控關(guān)系；[3]Ⅰ型QS系統(tǒng)與多細胞性的相關(guān)性：從表型方面，對鼠疫菌野生株與QS系統(tǒng)系列突變株在LB富養(yǎng)培養(yǎng)基與TMH貧養(yǎng)培養(yǎng)基中的多細胞性(multicellularity)形成狀態(tài)與生成量進行系統(tǒng)分析，從而對Ⅰ型系統(tǒng)內(nèi)部兩套調(diào)控元與多細胞性形成的相關(guān)性進行分析；[4]Ⅰ型QS系統(tǒng)比較蛋白質(zhì)組分析：從微觀角度，使用雙向電泳技術(shù)，對鼠疫菌Ⅰ型QS系統(tǒng)進行比較蛋白質(zhì)組分析，揭示Ⅰ型QS系統(tǒng)與鼠疫菌在高密度條件下存活與毒力的相關(guān)性。 結(jié)果： [1]QS系統(tǒng)信號分子檢測鑒定：定性檢測的結(jié)果與基因預(yù)測一致，鼠疫菌中同時存在Ⅰ型與Ⅱ型QS系統(tǒng)，經(jīng)HPLC-MS-MS鑒定，鼠疫菌所合成的Ⅰ型信號分子共有四種，即C6-HSL，C8-HSL，3-oxo-C6-HSL，3-oxo-C8-HSL，其中信號分子合成酶YpeⅠ負責合成3-oxo-C6-HSL，信號分子合成酶YspⅠ負責合成C6-HSL，C8-HSL，3-oxo-C6-HSL，3-oxo-C8-HSL，此外沒有其它的Ⅰ型信號分子合成酶存在；[2]QS系統(tǒng)效期范圍與內(nèi)調(diào)控分析：經(jīng)報告菌的半定量分析，鼠疫菌Ⅰ型信號分子的效期范圍是從對數(shù)前期直至靜止晚期，其頂峰出現(xiàn)在進入靜止期后約2-3h，并持續(xù)約10h才會逐漸減弱；鼠疫菌Ⅱ型信號分子的效期范圍是從對數(shù)前期至靜止期，其頂峰出現(xiàn)在對數(shù)中晚期，在靜止期到來之前徹底消失；鼠疫菌的自身生長狀態(tài)實現(xiàn)了其在不同時期對于Ⅰ型QS系統(tǒng)與Ⅱ型QS系統(tǒng)的選擇；此外，經(jīng)分析預(yù)測在鼠疫菌Ⅰ型QS系統(tǒng)內(nèi)部存在自調(diào)控現(xiàn)象，即ypeⅠ／ypeR與yspⅠ／yspR兩套調(diào)控元內(nèi)部均存在負調(diào)控回路，與此同時ypeⅠ／ypeR調(diào)控元在功能上位于上游，對yspⅠ／yspR調(diào)控元具有負調(diào)控作用；[3]Ⅰ型QS系統(tǒng)與多細胞性的相關(guān)性：經(jīng)過對鼠疫菌多細胞性的形成狀態(tài)與生成量的表型分析，發(fā)現(xiàn)QS系統(tǒng)與多細胞性的形成直接相關(guān)，ypeⅠ／ypeR調(diào)控元的控制發(fā)揮著決定作用；[4]QS系統(tǒng)比較蛋白質(zhì)組分析：經(jīng)比較蛋白質(zhì)組學(xué)分析，Ⅰ型QS系統(tǒng)對于鼠疫菌的自我保護、能源運輸、能量代謝具有明顯的上調(diào)控作用，并以此增強鼠疫菌在靜止期高密度狀態(tài)下的生存能力，可能由此間接提高了鼠疫菌的毒力，而未發(fā)現(xiàn)對鼠疫菌已知毒力因子的顯著上調(diào)作用。 結(jié)論： 對鼠疫菌QS系統(tǒng)進行了檢測、鑒定、作用規(guī)律分析與內(nèi)調(diào)控分析；并利用表型分析對該系統(tǒng)的內(nèi)調(diào)控規(guī)律予以補充；在此基礎(chǔ)上，最終利用比較蛋白質(zhì)組學(xué)對Ⅰ型QS系統(tǒng)的調(diào)控功能進行了分析；結(jié)果顯示，Ⅰ型QS系統(tǒng)對于鼠疫菌的自我保護、能源運輸、能量代謝具有明顯的上調(diào)控作用，并以此增強鼠疫菌在高密度狀態(tài)下的生存能力，可能間接提高鼠疫菌的毒力，而未發(fā)現(xiàn)對鼠疫菌已知毒力因子的顯著上調(diào)作用。
[Abstract]:Purpose :









The pathogenic mechanism of plague bacteria is a kind of cell density - dependent intercellular signal transmission system , and it can be used to synchronously mobilize the expression of large number of genes , which may be related to the pathogenic mechanism of plague bacteria , and thus the research of QS system of plague bacteria will help to understand the pathogenic mechanism of plague bacteria .









Method :









The molecular detection and identification of signal molecules in the QS system were identified by using the QS system type 鈪

本文編號：1713345