本文選題：O-抗原基因簇 + 沙門氏菌　； 參考：《南開大學》2010年博士論文

【摘要】：細菌表面抗原,如O-抗原、H抗原和K抗原等,細菌的重要組成部分。O-抗原位于細菌表面,是位于革蘭氏陰性菌表面的脂多糖的重要組成部分,由多個寡糖單位組成,由于長期受到來自宿主的選擇壓力,具有非常豐富的多樣性。大腸桿菌有180多種O-抗原,志賀氏菌有33種O-抗原,沙門氏菌有46種不同的O-抗原。O抗原的多樣性主要是由于O抗原基因簇的遺傳學多樣性造成的。O抗原基因簇中的基因可以被分為3類：單糖合成酶基因、糖基轉移酶基因和寡糖單位處理酶基因。本文重點研究了O-抗原合成相關的糖基轉移酶的功能。糖基轉移酶負責催化將糖加到其它糖、脂、蛋白、核酸等分子上,在所有生物體中行使著重要的生物功能。絕大多數的糖基轉移酶家族的成員僅僅分為兩個糖基轉移酶超家族,命名為GT-A和GT-B超家族。按立體化學反應結合序列特征和糖基供體受體結構分類,糖基轉移酶共分為90多個家族和一個未分類族。 本研究破譯了9種沙門氏菌和4種大腸桿菌的O抗原基因簇,沙門氏菌和大腸桿菌被認為是在1.4億年前從同一祖先分化而來。之前進行的許多研究一直認為,在沙門氏菌和大腸桿菌之間只具有三對相同的O抗原,本研究新發(fā)現在沙門氏菌和大腸桿菌之間存在4對相同或者相似結構的O抗原基因簇,高于以前人們的預期,表明沙門氏菌和大腸桿菌的O抗原具有更為緊密的關系。進化分析表明沙門氏菌和大腸桿菌之間共有的O抗原基因簇起源于同一個祖先,但基因簇內基因的分化速度要高于持家基因的分化速度,表明O抗原基因簇內的基因為了適應新的環(huán)境而受到的選擇壓力要高于持家基因。此外發(fā)現在這些基因簇分化的過程之中,糖基轉移酶基因和寡糖單位處理酶基因所受到的選擇壓力要明顯大于單糖合成酶基因。 本研究對大腸桿菌O56和O152的葡萄糖糖基轉移酶以及鮑氏志賀氏菌14型的O-抗原合成相關的半乳糖糖基轉移酶進行了深入研究。包括酶反應動力學,酶的性質(離子,離子去污劑,pH值)對酶活性的影響,以及酶的底物特異性的研究。研究發(fā)現這三個酶的性質都比較接近,2價錳離子和鎂離子都能較好的促進酶活,酶在較為寬泛的pH值范圍都有活性,發(fā)現都對受體底物結構中的焦磷酸基團有要求,與酶的特異性識別底物有關,并通過點突變的方法鑒定了B14中與底物作用的重要氨基酸。 鞭毛是負責細菌運動的器官,鞭毛抗原,又名H抗原,是大腸桿菌等革蘭氏陰性菌表面的主要抗原之一。細菌可選擇性表達2個不同的鞭毛蛋白基因,稱之為H-抗原的相位變異。相位變異細菌的一種重要機制,可以使細菌適應不至一種生存環(huán)境,尤其是可以逃避宿主免疫系統(tǒng)。傳統(tǒng)觀點認為大腸桿菌是單相的,但在一些菌株中也發(fā)現存在相位變異現象。研究已經表明,在所有的53種E. coli H抗原類型中,有44種的H抗原是由fliC基因編碼的,剩余9種類型的H抗原基因均不位于fliC位點。本實驗室之前的研究發(fā)現,在大腸桿菌H3和H47中,鞭毛蛋白基因操縱子所在的flk區(qū)域是一個典型的基因組島flk GI,H抗原的相位變異是由flk GI的刪除造成的。這是首次對大腸桿菌H-抗原相位變異的機制做出闡明。目前,只有編碼大腸桿菌H17型鞭毛蛋白的基因以及其相位變異機制尚未破譯。本研究在對大腸桿菌H17標準菌株全基因組的破譯的基礎之上,對大腸桿菌H17的鞭毛抗原基因進行了定位及功能鑒定。對大腸桿菌H17相位變異的分子機制做了深入研究,確定其相位變異的發(fā)生機制為一個基因組島元件(編碼H17抗原的基因在該基因組島中)的丟失導致的相位變異。并且發(fā)現該基因組島兩端發(fā)生非同源重組,以環(huán)化的形式脫離細菌染色體。同時鑒定了介導該基因組島非同源重組的整合酶的功能。
[Abstract]:Bacterial surface antigen , such as O - antigen , H antigen and K antigen , is an important part of bacteria . O - antigen is an important part of lipopolysaccharides on the surface of Gram - negative bacteria .


The results showed that there were only three pairs of O - antigen gene clusters between Salmonella and E . coli . The results showed that there were only three pairs of identical O - antigens between Salmonella and E . coli .


In this study , the glycosyltransferase of Escherichia coli O56 and O152 and the galactosyl transferase associated with O - antigen synthesis of Shigella boydii 14 were studied .


The research has shown that there are 44 kinds of H antigens in E . coli H3 and H47 .
【學位授予單位】：南開大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：R378

【共引文獻】

相關博士學位論文 前2條

1 陶江;某些重要人類致病微生物分子進化的研究[D];南開大學;2004年

2 胡永華;熒光假單胞菌抗銅基因簇的表達調控及其致病性分析[D];中國科學院研究生院（海洋研究所）;2009年

相關碩士學位論文 前5條

1 張霞;熒光假單胞菌遺傳標記及工程菌生物安全性評價[D];河北農業(yè)大學;2004年

2 賈艷華;紅色熒光蛋白基因標記熒光假單胞菌的研究[D];河北農業(yè)大學;2005年

3 周琳;熒光假單胞菌工程菌環(huán)境釋放后的分子生態(tài)學分析和安全性評價[D];河北農業(yè)大學;2006年

4 單長輝;轉基因微生物對土壤線蟲的影響[D];河北農業(yè)大學;2006年

5 郭洪波;動物性食品中四種致病菌多重PCR快速檢測方法研究[D];黑龍江八一農墾大學;2010年

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本文編號：2079824