转录调控因子ArsR6调控布鲁氏菌毒力的分子机制研究

被引量 : 0次 | 上传用户:cai67716029
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
布鲁氏菌(Brucella)是兼性胞内寄生菌,呈球杆状或短杆状,可感染人以及多种家畜引起布鲁氏菌病,严重威胁人类健康和畜牧业发展。由于现阶段布鲁氏菌减毒活疫苗存在干扰诊断检测、引起怀孕动物的流产和对人具有残留毒力等缺陷导致布鲁氏菌病的防控仍然异常严峻。因此深入探究布鲁氏菌毒力因子的致病机制对于布鲁氏菌疫苗的研发和布鲁氏菌病的治疗与防控至关重要。近年来,研究发现多种原核转录调控因子与细菌的致病性相关,包括Ars R转录调控因子等。Ars R转录调控因子家族成员主要参与维持细菌胞内金属离子稳态、应激反应、鞭毛形成和代谢反应等重要的生物学过程。布鲁氏菌存在6个Ars R转录调控因子家族成员,其中3个成员位于染色体I,3个成员位于染色体II,其功能并不清楚。为探究布鲁氏菌Ars R转录调控因子家族成员BSS2_I1540(Ars R6)的作用,本研究构建了猪种布鲁氏菌S2株(B.suis S2)ars R6缺失菌株Δars R6和回补菌株CΔars R6。通过体外生长试验、应激试验、巨噬细胞胞内生存试验和小鼠感染试验等检测Ars R6对布鲁氏菌毒力的作用;通过RNA-seq,ChIP-seq,EMSA和DNaseⅠ足迹试验等方法鉴定Ars R6的相关靶基因;同时通过紫外光谱试验、体外应激试验和小鼠感染试验等方法研究了相关靶基因的生物学功能。试验结果如下:(1)利用同源重组构建了ars R6缺失菌株Δars R6,并利用质粒回补构建了包含ars R6自身启动子的回补菌株CΔars R6。生长曲线试验和胞内生存试验结果表明,ars R6的缺失不影响布鲁氏菌在正常液体培养条件下的生长和巨噬细胞内的生存。与B.suis S2相比,Δars R6在热应激(p<0.05)、氧化应激(p<0.05)和渗透压应激(p<0.01)的条件下生存率降低,而在酸应激和多菌黏素B应激的条件下生存率无明显变化,CΔars R6的生存率恢复至B.suis S2相似的水平。在BALB/c小鼠感染模型中,与B.suis S2感染组相比,Δars R6感染组小鼠脾脏重量显著降低(p<0.01)、脾脏载菌量显著下降(p<0.05)以及脾脏病理学变化程度降低,CΔars R6感染组小鼠脾脏恢复至B.suis S2感染组相似的水平,提示Ars R6是布鲁氏菌重要的毒力因子。(2)通过RNA-seq分析发现在B.suis S2和Δars R6之间存在438个差异性表达基因,其中158个上调表达基因,280个下调表达基因,主要涉及多种生物学过程,包括“核糖体”、“ABC转运系统”、“相关代谢通路”和“相关生物合成通路”等通路。通过ChIP-seq分析发现Ars R6在布鲁氏菌染色体中存在453个结合位点,其中344个结合位点位于染色体I,109个结合位点位于染色体II,结合位点所关联的基因主要涉及“ABC转运系统”、“双组份调控系统”和“相关生物合成和新陈代谢”等通路。通过RNA-seq和ChIP-seq联合分析发现34个Ars R6潜在的靶基因,其中8个上调表达基因,26个下调表达基因,其中包括布鲁氏菌重要的毒力因子外膜蛋白。(3)通过RNA-seq和ChIP-seq联合分析发现Ars R6可能具有自我调控的作用。EMSA试验、DNaseⅠ足迹试验和β-半乳糖苷酶试验结果表明Ars R6能结合自身启动子区,并发挥抑制作用。通过紫外光谱试验分析发现Ars R6能直接结合Ni 2+、Cd 2+和Cu 2+;EMSA试验结果表明Ni 2+、Cd 2+和Cu 2+影响Ars R6与自身启动子的结合。与B.suis S2相比,固体培养基中添加Ni 2+和Cu 2+条件下Δars R6生长速度降低,CΔars R6的生长恢复至B.suis S2相似的水平;同时,与B.suis S2相比,细胞培养液中添加Cu2+后,Δars R6的胞内生存显著降低(p<0.01),CΔars R6的胞内生存恢复至B.suis S2相似的水平,表明Ars R6通过负向调控自身的表达并参与隔离金属离子Ni2+、Cd 2+和Cu 2+,发挥解毒作用,从而维持细菌胞内金属离子稳态。(4)通过RNA-seq和ChIP-seq联合分析发现外膜蛋白25D(omp25D)可能是Ars R6的潜在的靶基因。EMSA试验、DNaseⅠ足迹试验和q RT-PCR试验结果表明Ars R6能结合omp25D启动子区,并促进omp25D的表达(p<0.05),证明omp25D是Ars R6调控的下游靶基因。生长曲线试验和胞内生存试验结果表明omp25D缺失不影响布鲁氏菌在正常液体培养条件下的生长和巨噬细胞内的生存。与B.suis S2相比,Δomp25D在渗透压应激的条件下生存率降低(p<0.05),而在热应激、氧化应激、酸应激和多菌黏素B应激的条件下生存率无影响,CΔomp25D的生存率恢复至B.suis S2相似的水平。在BALB/c小鼠感染模型中,与B.suis S2感染组相比,Δomp25D感染组的小鼠脾脏重量下降(p<0.01)、脾脏载菌量下降(p<0.05)以及脾脏病理学变化程度降低,CΔomp25D感染组小鼠恢复至B.suis S2感染组相似的水平,表明Ars R6能调控布鲁氏菌毒力因子omp25D的表达。综上所述,本研究揭示布鲁氏菌转录调控因子Ars R6通过调控自身维持细菌胞内金属离子稳态和调控毒力基因omp25D的表达参与布鲁氏菌毒力,为进一步完善布鲁氏菌的致病机制奠定基础。
其他文献
报纸
<正>2022年,民进党当局“谋独”挑衅顽固突出,美国等外部势力打“台湾牌”变本加厉,两岸关系复杂严峻。祖国大陆深入学习贯彻党的二十大精神,坚决贯彻落实新时代党解决台湾问题的总体方略和党中央对台工作决策部署,坚决粉碎“台独”分裂图谋,坚决遏制外部势力干涉,广泛团结台湾同胞共同促进两岸交流合作。两岸关系和平发展、融合发展不断深化,祖国统一进程扎实推进。
期刊
报纸
肾病是一种常见的慢性疾病,其早期诊断和预防对于提高患者生活质量、减轻医疗负担具有重要意义。本文旨在探讨肾病早期诊断与预防措施的重要性,以及提高肾病干预能力的策略。首先介绍了肾病的定义和分类,并阐述了早期诊断的意义。随后详细介绍了肾病早期诊断的方法,包括临床症状和体征的评估、实验室检查以及生物标志物的应用。然后提出了肾病预防的重要措施,包括良好的生活习惯、控制慢性病风险因素、避免肾毒性药物的使用以及
会议
<正>暂时缓和两岸紧张气氛、逐步恢复两岸交流互动,是短期“脱困”,不是根本上解决问题之道。要想根本上“脱困”,需要思考如何破除岛内阻挠国家统一的扭曲体制和逻辑怪圈。2016年民进党重新上台执政之后,岛内政局的变化,使两岸关系的不确定因素增多。台湾执政当局不承认“九二共识”、不认同其核心意涵,动摇了两岸互动的政治基础,导致两岸联系沟通与协商谈判机制停摆。进入2020年,
期刊
报纸
目的:研究产后出血预防护理中应用产后出血高危评分三级预警的效果。方法:选择2018年1月至2020年8月分娩产妇108例为研究对象,随机均分为两组。对照组接受常规分娩护理,预警组在护理中应用产后出血高危评分三级预警。比较两组产后出血量情况、出血发生率、护理满意度情况。结果:预警组产后出血发生率为3.70%,明显低于对照组产后出血发生率14.81%(P<0.05);预警组分娩过程总出血量(634.1
期刊
随着“双循环经济新发展格局”的提出,广东省将进入吸引外商投资的新阶段。本文从广东省利用外资现状、影响因素进行分析,发现广东投资来源地、产业和区域分布存在的不合理之处。文章选取7个自变量,借助数据建立模型,进行实证分析。结果表明,市场化程度、经济发展规模、基础设施、劳动力成本与外商直接投资(FDI)的流入有显著的正向关系。结合双循环背景与实证结果,提出加大建设投资“硬环境”水平、制定合理的人才吸收和
期刊
随着社会经济发展和人们生活水平的提高,宠物犬饲养热持续升温。目前,朝阳区饲养宠物犬约10万条,其与人类的接触也日益频繁。朝阳区是北京商业、教育、文化产业密集区,是首都的对外窗口,区域内汇集了很多涉外资源、外国商社和外国驻京新闻机构及使馆区等。通过犬将布鲁氏菌病传播给人类的风险日益加大,存在感染布鲁氏菌人兽共患病风险。2021年,朝阳区项目组开展了犬布鲁氏菌病流行病学调查。采用虎红平板凝集和LAMP
期刊
背景帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是中老年人常见的神经系统退行性疾病。其发病机制目前尚不清楚,神经炎症被认为是PD发生发展的关键因素。Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)是一种模式识别受体,在检测到外源生物和内源性损伤相关分子上的特定分子模式后,介导炎症反应。研究表明,其在神经炎症中的发挥着重要的作用。本研究通过检测TLR4在PD患者和P
学位