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细菌利用信号分子,或称为自身诱导物(autoinducer, AIs)作为相互交流的“语言”。它们在繁殖过程中不断分泌信号分子到胞外,并检测其浓度从而感知群体密度的变化,当其密度达到某个阈值时,就会启动某些基因的表达,这个过程称为群体感应(quorum-sensing)。很多的病原菌都利用群体感应进行侵害。 软腐病又称腐烂病,是一种严重的细菌性病害,全国各地发生普遍。软腐病细菌能分泌消解寄主细胞中间层(果胶质)的酶,使细胞分离,组织崩溃,同时 在腐烂过和中遭受腐败性细菌的侵染,分解细胞蛋白胨,产生吲哚,因面发生臭味。其病原菌:Erwinia carotovora subsp.carotovora,即胡萝卜软腐欧文氏菌胡萝卜软腐致病型,是一种群体感应细菌。它能分泌信号分子AHL到细胞外,达到特定浓度时,AHL再返回细胞并诱导毒性基因:如果胶酶等的表达,导致植物叶片腐烂,发出臭味。而在Bacillus中发现的新基因aiiA的表达产物能特异性的分解这种AHL分子,从而阻止病原菌毒性基因的表达。 本实验根据已报道的aiiA基因两端序列,设计引物,从苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)中克隆出aiiA基因,并转到pQE-30载体上,构建了表达载体pQE—aii,并在大肠杆菌M15进行表达。结果发现,aiiA基因能高效表达。将AiiA蛋白进行纯化并进行活性测试。测试所用的菌株紫色色杆菌(Chromobacterium violaceum 026, CV026)是mini-Tn5突变体,其野生型C. violaceum是群体感应细菌,本身产生紫色色素。而CV026自身不分泌AHL,只有在遇到外源AHL分子会产生紫色。结果发现,欧文氏杆菌经AiiA蛋白处理后,CV026的紫色色素明显比对照的减少。马铃薯侵染试验也发现,经AiiA蛋白处理过的欧文氏杆菌引起的软腐症状明显比对照要轻,证明表达的AiiA蛋白有一定的活性。