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由产志贺毒素大肠杆菌(Shiga toxin-producing Escherichia coli,STEC)引起的断奶仔猪水肿病(Edema disease,ED)是导致断奶仔猪死亡的重要传染病。该类大肠杆菌的致病性主要与类志贺毒素和黏附素两类毒力因子有关。细菌通过黏附素黏附于猪肠道上皮细胞,一旦定居于小肠粘膜上,即开始大量繁殖并产生毒素;大量的毒素被吸收后,引起胃肠道血管、皮下组织和脑血管的损伤,从而出现水肿和一系列神经症状。F18菌毛是引起ED的主要黏附素,同时产生的志贺毒素2型变异体(Shiga toxin2e,Stx2e)发挥着主要毒力作用。目前为止,如何有效预防ED仍然是个有待解决的问题。为了深入研究Stx2e基因与STEC的毒力相关性,本研究选择从江苏地区临床分离的F18阳性的STEC,利用Red/ET同源重组技术对目的基因Stx2e进行敲除。根据GenBank发表的Stx2e A单位基因序列(M21534)以及Red重组系统试剂盒提供的FRT-PGK-gb2-neo-FRT序列设计一对引物,引物两端分别为50bp的Stx2e基因同源序列,中间为两端带有FRT位点的卡那霉素筛选基因片段。将pRedET诱导表达质粒电转化入S451521感受态细胞中;携带pRedET质粒的菌株经30℃培养,10%的L-阿拉伯糖诱导Red/ET重组蛋白表达后,电转化入扩增回收好的同源臂片段,在Red重组酶作用下,外源DNA片段与染色体对应区域发生了重组,经基因组PCR鉴定结果表明,重组片段成功与目的基因发生同源置换,获得了具有卡那霉素抗性的Stx2e基因缺失株。最后,在FLP重组酶的作用下将FRT位点间的卡那霉素抗性基因消除,达到了无痕敲除目的。该研究还发现Stx2e基因在STEC基因组中并非单拷贝,为构建F18+STEC毒素基因缺失株奠定了基础。选择SPF级昆明系小白鼠,完全随机平均分组后以灌胃的方法,分别给予不同浓度的原始菌S451521株、Stx2e基因缺失株一代和Stx2e基因缺失株二代菌液,进行LD50测定、临床症状观察。结果表明,以上3株产志贺毒素大肠杆菌的LD50分别为5.99×107cfu/mL,1.50×108cfu/mL,3.78×108cfu/mL,Stx2e基因缺失菌株对小鼠肠胃等组织的损伤明显轻于原始菌株,而对Vero细胞的毒力可降至原始菌株的2/5。本试验为构建无毒性F18+STEC毒素基因缺失株作为黏膜免疫疫苗,开发仔猪水肿病口服黏膜疫苗奠定了基础。