鳗弧菌毒力相关基因的研究进展
鳗弧菌毒力相关基因的研究进展
3
戈 蕾
1,2
黄
233
李 琪
1
(教育部海水养殖重点实验室中国海洋大学生命科学与技术学部 青岛 266003)1
(农业部海洋渔业资源可持续利用重点开放试验室中国水产科学院黄海水产研究所 青岛 266071)2
摘要:鳗弧菌是引起多种海水鱼类出血性败血症的病原菌。其致病机理与各个毒力基因的协同作用密切相关。文中综述了鳗弧菌的主要毒力基因,包括编码外毒素、粘附因子、侵袭因子、细胞表面成分以及铁吸收系统的基因和部分检测方法。
关键词:鳗弧菌,毒力相关基因,检测
中图分类号:Q93919 文献标识码:A 文章编号:025322654(2007)0320584203
Advance in Studies on Virulence G enes of Vibrio anguillarum
G E Lei 1,2 H UANGJie 2 LI Qi 1
(K ey Lab o f Mariculture Ministry o f Education ,Ocean Univer sity o f China ,Qingdao 266003)1
(K ey Lab for Sustainable Utilization o f Marine Fisheries Resource ,Ministry o f Agriculture Yellow Sea Fisheries Research Institute ,
Chinese Academy o f Fishery Science ,Qingdao 266071)
2
Abstract :Vibriosis is fish disease responsible for considerable econom ic hardship to mariculture operation w orldwide.Vibrio anguillarum is an im portant in fectious agent.The first step of in fection requires attachment of the bacterium to the host.The flagellum has been suggested to be inv olved in virulence as a m otility organelle that carries an adhesive com ponent.The iron 2uptake system of v .anguillarum is im portant to the pathogenic process.Extracellular com pounds such as hem olysin and metalloprotease have been inv olved in virulence too.The article reviews all factors including ex otoxin ,adherence factors ,invasion factors ,cell sur face com ponents and iron 2uptake system.K ey w ords :Vibrio anguillarum ,Virulence gene ,Detection
3农业部948项目资助(N o.20052Z 50)
33通讯作者 T el :0532285823062,E 2mail :aqudis @https://www.sodocs.net/doc/2e13914868.html,
收稿日期:2006206230,修回日期:2006208221
弧菌病是世界范围内对海水养殖业造成严重经济损失的鱼类疾病,主要由鳗弧菌、创伤弧菌、溶藻胶弧菌和哈维氏弧菌等引起[1]。鳗弧菌(Vibrio anguillarum )隶属于弧菌科
(vibrionaceae )弧菌属(Vibrio )[2],是引起多种海水鱼类出血性
败血症的病原菌[3]。国内外学者多方面研究后普遍认为鳗弧菌的致病性与其产生的毒素密切相关。许多学者从分子水平对鳗弧菌开展了研究,为阐明鳗弧菌的致病机理提供了一些理论依据,并建立起针对几种主要毒力因子的检测手段。本文综述了鳗弧菌主要毒力相关基因及其检测手段,以期为鳗弧菌致病机理的研究及鳗弧菌的防治提供参考和借鉴。
1 主要毒力相关基因
111 外毒素(exotoxin)
11111 溶血素(hem olysin ):目前国内外研究资料表明鳗弧菌有6条溶血素基因序列:vah 1、vah 2、vah 3、vah 4、vah 5和M3株的溶血素基因。Hirono 克隆了一个5kb 的溶血素片段,其中一个是vah 1的开放阅读框2253bp ,对应751个氨基酸残基[4]。邹玉霞等用PCR 扩增出鳗弧菌M3株的溶血素基因,推测的氨基酸编码序列与已发表的A 型血清的鳗弧菌
PT 84057株有86%的相似性,并证明所克隆的溶血素基因对
鳗弧菌M3的毒力没有直接的作用[5]。在随机基因组测序中,鳗弧菌所有的溶血素基因与弧菌属的其它物种如O1型霍乱弧菌E1T or 、副溶血弧菌和创伤弧菌的溶血素基因相似程度都很高[6]。
R odkhum (2005)对vah 2、vah 3、vah 4、vah 5等4个溶血素
基因进行了克隆和测序,4个基因都有很多开放阅读框,分别编码含有291、690、200和585个氨基酸残基的多肽,预测分子量分别为33kD 、75kD 、22kD 和66kD ,vah 2的产物与假定的创伤弧菌Y J016的溶血素有89%的相似性,vah 3的产物
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与O1型霍乱弧菌的溶血素相关蛋白有68%的相似性,vah4的产物与O1型霍乱弧菌的热稳定溶血素有72%相似性。纯化的溶血素蛋白对鱼类、绵羊和兔的红细胞有溶血活性。构建鳗弧菌的4株溶血素变异株进行彩虹鲑稚鱼的攻毒实验,这四株变异株的毒力都比野生株要小[7]。
11112 重复序列毒素(repeat in toxin,RTX):RTX毒素是几种革兰氏阴性菌产生的重要毒力因子,属于I型分泌系统的孔形成毒素家族,该家族还包括溶胞素、金属蛋白酶和脂肪酶,都有共同的基因组分和显著不同于其它的结构。RTX 毒素的结构组成通常是在蛋白的C末端附近富含重复序列LΠIΠF2G2G2X2G2NΠD2D2X[8]。RTX毒素在多种病原菌中都有论述,如霍乱弧菌、胸膜肺炎放线杆菌和大肠杆菌O157: H7[9、10、11],R odkhum(2006)首次报道了鳗弧菌的RTX毒素基因(rtxA)、RTX毒素转运基因(rtx B)、RTX毒素激活蛋白基因(rtxC)和RTX毒素转运基因(rtxD)[6]。
112 粘附因子(adherenceΠclonization factor)
11211 鞭毛(flagellum):鳗弧菌的鞭毛是感染鱼类的毒力细胞器,鞭毛的纤丝是由鞭毛蛋白A(FlaA)和3个附加的鞭毛蛋白FlaB、C、D组成,fla A的一个极突变株和4个框内缺失突变株与野生株相比,电子显微镜观察所有的突变株都只具有部分运动能力,而且鞭毛变短。fla A基因对应一个40kD的蛋白,毒力实验中N端缺失株、两端缺失株和942bp 位点缺失株在浸浴感染时LD50增大了70～700倍,而腹腔注射感染没有显示出致病力。相对而言,极突变和羧基端缺失突变在两种感染实验时显示约104倍的增长,所以FlaA 必须越过鱼类体表这一屏障,可能在对宿主的侵袭中起重要作用[12]。
编码FlaB、C、D、E的基因在两个分离的DNA位点上的鞭毛蛋白基因图谱与副溶血弧菌很相似,也分别位于两个DNA位点上。这两个位点的遗传组成在两种菌内是保守的。构建每个基因的框内、5′端、3′端的缺失株,突变株除了flaE,都引起了纤丝上的鞭毛蛋白的缺失,但没有纤丝明显的结构损伤,仅运动能力轻微降低。除两个突变株外,所有的突变株都表现出野生株的毒力表型,fla D和fla E的5′端缺失突变株在腹腔注射和浸浴感染中都出现了毒力显著降低,表明fla A、fla D和fla E与鳗弧菌的毒力有关[13]。
11212 菌毛(pilus):鳗弧菌I V型菌毛基因对毒力机制的影响目前还尚不清楚,R odkhum鉴别出鳗弧菌与霍乱弧菌和创伤弧菌具有很高相似性的菌毛基因:I V型菌毛亚单位生物合成蛋白基因(pilC)、I V型菌毛装配蛋白基因(pilB)和I V型菌毛装配蛋白(pilQ)[6]。
113 侵袭因子(invasion factor)
N orqvist分离到一个有侵袭缺陷的鳗弧菌突变株,对彩虹鲑浸浴感染的半数致死浓度(LD
50
)比野生株高1000倍,而腹腔注射感染仅高10倍,显示出低蛋白酶活性。从胞外产物中分离鉴别了一个与侵袭力有关的锌金属蛋白酶(emp A),分子量为36kD,它需要Zn2+的激活,稳定性与Ca2+有关[14]。遗传研究资料表明锌金属蛋白酶与鳗弧菌NB10的侵袭机制有关,M ilton克隆了这个金属蛋白酶基因并测序,该序列编码611个氨基酸,含有一个推测的信号肽,后面是一个前导序列和成熟蛋白(4416kD),提纯后蛋白的分子量为36kD,蛋白序列分析表明它与其它细菌的金属蛋白酶相比在锌结合区和活性位点区域有很大相似性,在蛋白酶基因中插入外源性DNA构建了一个突变体,此突变体并不分泌蛋白酶[3]。陈吉祥应用PCR扩增从鳗弧菌W21染色体DNA中扩增出一条长约11925kb的特异性PCR产物,序列分析表明该片段含有完整的金属蛋白酶基因阅读框,编码611个氨基酸残基的蛋白质[15]。emp A在细菌稳定生长期表达分泌,与野生株相比两株emp A突变株对大西洋鲑的毒力减弱,表明emp A是鳗弧菌感染过程中很重要的毒力因子, emp A的表达需要σs、群体感应分子和鱼类胃肠粘液的存在[16]。
114 细胞表面成分(cell surface components)
主要表面抗原在鱼类感染过程中被表达,鞭毛鞘结构在侵袭的最初阶段是不起作用的,而是在鱼类爆发性系统感染时起协同作用]。Welch用S outhern印迹法分析鳗弧菌的染色体编码的O1抗原基因,鉴定了dT DP2鼠李糖合成基因和上游的JUMP起始序列,它们在涉及脂多糖(LPS)中心合成基因的r fb区转录。这些基因的下游有两个基因———wzm和wzt,它们的产物涉及O抗原的输出,再下游是插入成分IS1358。r fb区下游的几个开放阅读框对应与许多r fb相关蛋白,如:wbhM和wbh L,分别命名为vir A和vir B,对应分子量为36kD和42kD的蛋白,两个基因突变株不管是腹腔注射还是浸浴实验都显示出显著的减毒现象。免疫金电子显微镜和主要表面抗原分析显示,它们都涉及鳗弧菌表面抗原脂多糖的生物合成[18]。virC基因编码5114kD的蛋白,与G enBank里的其它蛋白无相似性,virC的质粒插入性突变株与非突变株相比对彩虹鲑的LD50降低了105倍,原因是突变株缺乏主要表面抗原LPS,表明virC是鳗弧菌的毒力相关基因,涉及LPS的合成[19]。
115 铁吸收系统(iron uptake system)
质粒编码的铁离子吸收系统由铁载体anguibactin和特殊的铁离子转运蛋白组成。含有毒力质粒的鳗弧菌能够利用氯高铁血红素和血红蛋白作为自身新陈代谢的离子源[20],从载铁蛋白螯合物的周质中形成铁2anguibactin复合物从而摄取铁离子。Manuela公布了pJM1的全序列,这个环状质粒有65009bp,59个开放阅读框中有41个对应表现生化特性的蛋白。所有的开放阅读框的功能可以归为三类:铁离子利用、转运和复制的断开。约有1Π3的开放阅读框和相关基因与铁的代谢功能有关[21]。Anguibactin的分子量为348D,分子组成很特殊,其分子式被确定为ω2N2羟基2ω2{[2′2 (2″,3″2二羟苯基)噻唑啉242烷基]2羧基}组胺[22]。pJM1编码
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的铁离子转运蛋白FatABC D,FatA是结合铁2anguibactin复合物的受体[23];fat B编码一个35kD的FatB蛋白,是一个结合含铁复合物的内膜脂蛋白[24];fat C和fat D编码内膜蛋白,它们催化含铁复合物从外周质转移到胞质内。含铁复合物被转运进胞内后,三价铁离子被还原成二价,由于二价铁离子与铁载体的亲和力小,铁离子就从复合物上被释放到胞质[21]。
铁转运系统在铁离子有限的条件下被最大量的表达, AngR蛋白和T AF区域产物协同正向调节这一系统的表达;在二价铁离子存在条件下,Fur蛋白和反义RNA(RNAа)介导铁离子转运基因的反向调节,高浓度的铁本身也会关闭这一系统许多基因的表达,这个过程与Fur蛋白一起行使抑制功能[23]。
2 检测方法
目前,鳗弧菌的检测方法报道有很多,免疫学检测如间接荧光抗体技术[25]、核酸杂交[26,27]及PCR检测[28]等,它们的灵敏度一般可达到每克鱼组织106个细菌,核酸杂交灵敏度可以达到150pg,但是免疫检测需要制备抗血清。近年来,不少学者以毒力基因设计引物进行PCR检测,R odkhum针对鳗弧菌的五个溶血素基因设计引物进行多重PCR检测,这种方法不仅成功的在含有100fg染色体模板DNA中检测出溶血素基因,甚至能直接检测出仅含有10个鳗弧菌的临床样品。
3 展望
近年来随着分子生物学技术的发展,许多研究毒力基因的缺失和突变对菌株致病力的影响结果发现很多毒力基因和鳗弧菌的致病性直接相关。最新研究资料表明鳗弧菌也存在很多模式弧菌的同源毒力基因,这需要进一步的实验验证。目前,在国内海水鱼类的养殖过程中,频繁使用抗生素使致病菌产生耐药性,耐药质粒在细菌之间的水平传播给鱼病防治工作带来新的挑战。到现在为止,还没有彻底阐明鳗弧菌的致病机理,所以对于毒力基因功能的研究还应该继续开展,在此基础上,制备具有强大检测功能的基因芯片,快速高通量的检测会缩短诊断时间,加快研制口服和浸浴疫苗也是一种极具生产应用价值的防治途径。
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不同来源鼠伤寒沙门菌的侵袭力及毒力基因表达
不同来源鼠伤寒沙门菌的侵袭力及毒力基因表达 不同来源鼠伤寒沙门菌的侵袭力及毒力基因表达不同来源鼠伤寒沙门菌的侵袭力及毒力基因表达戴随（天津市第五中心医院检验科，天津300450）摘要：目的探讨不同来源的鼠伤寒沙门菌侵袭力和毒力基因表达的差异。方法从腹泻患者粪便﹑河水及土壤中共分离出鼠伤寒沙门菌（分别简称为临床株﹑水体株﹑土壤株）34株，分析菌株在上皮细胞黏附﹑侵袭以及巨噬细胞内复制能力的差异；选择与黏附﹑侵袭以及复制阶段相关的毒力基因（鞭毛合成位点filC，致病岛1位点hilA﹑invI，致病岛2位点ssrA﹑sseF），通过实时荧光定量聚合酶链反应（PCR）检测不同来源细菌的毒力基因表达差异。结果土壤株和水体株的黏附力和侵袭力与标准菌株（ATCC 14028）类似，但80%左右的临床株表现出比标准菌株（ATCC 14028）更高的黏附力和侵袭力。在巨噬细胞内的复制结果显示，临床株﹑土壤株以及水体株的胞内复制能力均与标准菌株（ATCC 14028）类似。不同菌株的毒力基因表达情况与细胞黏附﹑侵袭及胞内复制结果相吻合。高侵袭力临床株在黏附期filC基因以及侵袭期hilA﹑invI基因的表达量显著高于标准菌株（ATCC 14028）（P＜0.05），而胞内复制期ssrA和sseF基因的表达量与标准菌株（ATCC 14028）类似。土壤株和水体株在不同时期的基因表达量均
与标准菌株（ATCC 14028）类似。结论鼠伤寒沙门菌临床株显示出较环境菌株更强的黏附力﹑侵袭力及更多的相应毒 力基因表达量，应着重加强对医院内沙门菌感染的防控措施，降低医源性沙门菌的感染率。关键词：鼠伤寒沙门菌；侵袭力；毒力基因表达鼠伤寒沙门菌是一种重要的人畜共患致病菌，广泛寄生于人和动物肠道内。其通过粪口途径传播，主要引起肠胃炎，在免疫功能低下的个体如老人和小孩中能引起全身性中毒症状，严重者可致死[1]。鼠伤寒沙门菌的致病过程分为肠道感染和细胞内感染2个阶段：细菌黏附并侵入小肠上皮细胞，为肠道感染阶段；细菌进入上皮细胞或巨噬细胞内，然后在胞内复制，为细胞内感染阶段。其致病能力与多种毒力因子相关，包括致病岛1﹑致病岛2﹑鞭毛﹑菌毛等[2]，其中影响入侵过程的主要毒力因子为致病岛1，影响胞内复制的主要毒力因子为致病岛2[1-2]。致病菌毒力强弱与细菌来源相关[3-4]。目前，针对沙门菌来源与其致病性之间关系的研究报道甚少。本研究以分离自腹泻患者粪便﹑土壤以及河水的共计34株鼠伤寒沙门菌为研究对象，分析菌株在黏附﹑侵袭﹑胞内复制以及毒力基因表达方面 的差异，为进一步研究鼠伤寒沙门菌的致病特性提供新的实验数据，以期为更好地防控沙门菌感染提供新的思路。1 材料和方法 1.1 菌株与细胞系研究对象为分离得到的34株 鼠伤寒沙门菌，其中包括从医院腹泻患者粪便中获得的18
无乳链球菌的耐药基因、毒力因子和基因分型的研究
汕头大学医学院硕士学位论文 目 录 中文摘要..........................................................................................................................................I ABSTRACT..................................................................................................................................III 英文缩写词....................................................................................................................................V 目录...........................................................................................................................................VI 前言 (1) 第一章无乳链球菌的耐药基因和耐药机制的研究 (3) 1.1 引言 (3) 1.2 材料和方法 (5) 1.3 结果 (12) 1.4 讨论 (16) 1.5 本章小结 (17) 第二章无乳链球菌毒力因子的研究 (18) 2.1 引言 (18) 2.2 材料和方法 (19) 2.3 结果 (21) 2.4 讨论 (23) 2.5 本章小结 (24) 第三章无乳链球菌MLV A基因分型的研究 (25) 3.1 引言 (25) 3.2 材料和方法 (26) 3.3 结果 (28) 3.4 讨论 (31) 3.5 本章小结 (32) 全文总结 (33) 参考文献 (35) 综述 (44) 个人简历 (72) 致谢 (73) VI 万方数据
甲氧西林耐药_敏感金黄色葡萄球菌基因分型和毒力基因检测_王俊瑞
中国感染与化疗杂志２０１５年１月２０日第１５卷第１期Ｃｈｉｎ Ｊ Ｉｎｆｅｃｔ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ，Ｊａｎ．２０１５，Ｖｏｌ．１５，Ｎｏ．１·论著· 甲氧西林耐药／敏感金黄色葡萄球菌基因分型和毒力基因检测 王俊瑞１， 杜小莉２， 塔 拉１， 崔晶花２， 福 泉１， 韩艳秋 １ 摘要： 目的 分析耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（金葡菌）（ＭＲＳＡ）和甲氧西林敏感金葡菌（ＭＳＳＡ）临床分离株基因分型及毒力基因分布特征是否存在差异，了解金葡菌耐药性演变与毒力变迁之间的相关性。方法 采用脉冲场凝胶电泳（ＰＦＧＥ）方法和多位点序列分型（ＭＬＳＴ）方法对呼和浩特地区住院患者中分离的３０株ＭＲＳＡ和３０株ＭＳＳＡ进行分子分型，同步采用聚合酶链反应（ＰＣＲ）方法检测菌株毒力基因。结果 ６０株金葡菌ＰＦＧＥ分型共分１９个型，ＭＳＳＡ菌株分布在Ｉ和Ｈ型等１６个基因型中，而ＭＲＳＡ株主要集中分布在Ｋ和Ｍ２个基因型中。２０株不同ＰＦＧＥ型菌株ＭＬＳＴ分型结果显示，ＭＲＳＡ株主要为ＳＴ－２３９型；ＭＳＳＡ株呈多样性分布特征，主要以ＳＴ－５型、ＳＴ－７型、ＳＴ－ １５型为主。毒力基因在ＭＲＳＡ和ＭＳＳＡ中分布差异显著。ＭＳＳＡ毒力基因整体携带率明显高于ＭＲＳＡ（５３．９％对４０．０％，χ２ ＝３ ２．７，Ｐ＜０．０１）。ＭＲＳＡ株ｓｅａ、ｃｎａ和ｃａｐ８基因携带率明显高于ＭＳＳＡ携带率（Ｐ＜０．０１），而ｓｅｃ、ｓｅｇ、ｓｅｉ、ｓｅｍ、ｓｅｎ、ｓｅｏ、ｆｎｂＢ、ｅｂｐＳ、ｃａｐ５基因携带率明显低于ＭＳＳＡ（Ｐ＜０．０５）。结论 呼和浩特地区金葡菌临床分离株基因型呈现多样化分布特点，ＭＲＳＡ主要以ＳＴ－２３９型为主。ＭＳＳＡ毒力基因携带率高，特定毒力因子在ＭＲＳＡ和ＭＳＳＡ株中呈现一定聚集分布特征，金葡菌特定耐药性的获得可能伴随特定毒力特征的变化。 关键词： 金黄色葡萄球菌； 耐药性； 毒力基因； 分子分型 中图分类号：Ｒ３７８．１１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００９－７７０８（２０１５）０１－００７０－ ０６ 基金项目： 国家自然科学基金（８１２６０２４４）。 作者单位： １．内蒙古医科大学附属医院检验科，呼和浩特０１００５０； ２． 中国疾病预防控制中心传染病预防控制所。 作者简介： 王俊瑞（１９８１—），男，博士，主治医师，主要从事金黄色葡萄球菌感染致病机制研究。 通信作者：韩艳秋，Ｅ－ｍａｉｌ：ｑｙ ｈ１０１６＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ。Ｇｅｎｏｔｙｐｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｖｉｒｕｌｅｎｃｅ ｇｅｎｅｓ ｆｏｒ ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ａｎｄ－ｓｅｎｓｉｔｉｖｅＳｔａｐｈｙ ｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓＷＡＮＧ Ｊｕｎｒｕｉ，ＤＵ Ｘｉａｏｌｉ，ＴＡ Ｌａ，ＣＵＩ Ｊｉｎｇｈｕａ，ＦＵ Ｑｕａｎ，ＨＡＮ Ｙａｎｑｉｕ． （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ａｆｆｉｌｉａｔｅｄ Ｈｏｓｐｉｔａｌ ｏｆ Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｏｈｈｏｔ ０１００５０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｔｏ ｅｌｕｃｉｄａｔｅ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ（ＭＲＳＡ）ａｎｄ ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ－ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｓ．ａｕｒｅｕｓ（ＭＳＳＡ）ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｇｅｎｏｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｖｉｒｕｌｅｎｃｅ ｇｅｎｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｓｔｒａｉｎｓ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｆｒｏｍＨｏｈｈｏｔ，ａｎｄ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｓ．ａｕｒｅｕｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｖｉｒｕｌｅｎｃｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ．ＭｅｔｈｏｄｓＰｕｌｓｅｄ ｆｉｅｌｄ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ（ＰＦＧＥ）ａｎｄ ｍｕｌｔｉ ｌｏｃｕｓ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｔｙｐｉｎｇ（ＭＬＳＴ）ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｔｏ ｄｏ ｍｏｌｅｃｕｌａｒｔｙｐｉｎｇ ｆｏｒ ３０ ＭＲＳＡ ｓｔｒａｉｎｓ ａｎｄ ３０ ＭＳＳＡ ｓｔｒａｉｎｓ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｉｎｐａｔｉｅｎｔｓ ｉｎ Ｈｏｈｈｏｔ，Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ．ＰＣＲ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｕｓｅｄｔｏ ｐｒｏｆｉｌｅ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｖｉｒｕｌｅｎｃｅ ｇｅｎｅｓ ａｍｏｎｇ ｔｈｅｓｅ ｓｔｒａｉｎｓ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ＰＦＧＥ ｔｙｐｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ６０ Ｓ．ａｕｒｅｕｓ ｓｔｒａｉｎｓｗｅｒｅ ｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ ｉｎｔｏ １９ ｍａｊｏｒ ｔｙｐｅｓ．ＭＳＳＡ ｓｔｒａｉｎｓ ｂｅｌｏｎｇｅｄ ｔｏ １６ ｔｙｐｅｓ，ｍａｉｎｌｙ ｔｙｐｅｓ Ｉ ａｎｄ Ｈ．ＭＲＳＡ ｓｔｒａｉｎｓ ｍａｉｎｌｙ ｂｅｌｏｎｇｅｄｔｏ ｔｙｐｅｓ ｏｆ Ｋ ａｎｄ Ｍ．Ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ２０ ｓｔｒａｉｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＰＦＧＥ ｔｙｐｅｓ，ＭＲＳＡ ｓｔｒａｉｎｓ ｗｅｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ａｓ ＳＴ－２３９ ｔｙｐｅ．ＭＳＳＡ ｓｔｒａｉｎｓ ｓｈｏｗｅｄ ｄｉｖｅｒｓｅ ＳＴｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｐ ｒｅｄｏｍｉｎａｎｔｔｙｐｅｓ ｗｅｒｅ ＳＴ－５，ＳＴ－７ ａｎｄ ＳＴ－１５．Ｔｈｅ ｐｒｏｆｉｌｅ ｏｆ ｖｉｒｕｌｅｎｃｅｇｅｎｅｓ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ＭＳＳＡ ｓｔｒａｉｎｓ ａｎｄＭＲＳＡ ｓｔｒａｉｎｓ．Ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｐｒｅｖａｌｅｎｃｅ ｏｆ ｖｉｒｕｌｅｎｃｅ ｇｅｎｅｓ ｉｎＭＳＳＡ ｓｔｒａｉｎｓ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｉｎ ＭＲＳＡｓｔｒａｉｎｓ（５３．９％ｖｅｒｓｕｓ ４０．０％，χ２ ＝３ ２．７，Ｐ＜０．０１）．Ｔｈｅｐｒｅｖａｌｅｎｃｅ ｏｆ ｓｅａ，ｃｎａ ａｎｄ ｃａｐ８ ｇｅｎｅｓ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇ ｈｅｒ ｉｎ ＭＲＳＡ ｓｔｒａｉｎｓ ｔｈａｎ ｉｎ ＭＳＳＡ ｓｔｒａｉｎｓ（Ｐ＜０．０１），０ ７
鳗弧菌毒力相关基因的研究进展
鳗弧菌毒力相关基因的研究进展 3 戈 蕾 1,2 黄 233 李 琪 1 (教育部海水养殖重点实验室中国海洋大学生命科学与技术学部 青岛 266003)1 (农业部海洋渔业资源可持续利用重点开放试验室中国水产科学院黄海水产研究所 青岛 266071)2 摘要:鳗弧菌是引起多种海水鱼类出血性败血症的病原菌。其致病机理与各个毒力基因的协同作用密切相关。文中综述了鳗弧菌的主要毒力基因,包括编码外毒素、粘附因子、侵袭因子、细胞表面成分以及铁吸收系统的基因和部分检测方法。 关键词:鳗弧菌,毒力相关基因,检测 中图分类号:Q93919 文献标识码:A 文章编号:025322654(2007)0320584203 Advance in Studies on Virulence G enes of Vibrio anguillarum G E Lei 1,2 H UANGJie 2 LI Qi 1 (K ey Lab o f Mariculture Ministry o f Education ,Ocean Univer sity o f China ,Qingdao 266003)1 (K ey Lab for Sustainable Utilization o f Marine Fisheries Resource ,Ministry o f Agriculture Yellow Sea Fisheries Research Institute , Chinese Academy o f Fishery Science ,Qingdao 266071) 2 Abstract :Vibriosis is fish disease responsible for considerable econom ic hardship to mariculture operation w orldwide.Vibrio anguillarum is an im portant in fectious agent.The first step of in fection requires attachment of the bacterium to the host.The flagellum has been suggested to be inv olved in virulence as a m otility organelle that carries an adhesive com ponent.The iron 2uptake system of v .anguillarum is im portant to the pathogenic process.Extracellular com pounds such as hem olysin and metalloprotease have been inv olved in virulence too.The article reviews all factors including ex otoxin ,adherence factors ,invasion factors ,cell sur face com ponents and iron 2uptake system.K ey w ords :Vibrio anguillarum ,Virulence gene ,Detection 3农业部948项目资助(N o.20052Z 50) 33通讯作者 T el :0532285823062,E 2mail :aqudis @https://www.sodocs.net/doc/2e13914868.html, 收稿日期:2006206230,修回日期:2006208221 弧菌病是世界范围内对海水养殖业造成严重经济损失的鱼类疾病,主要由鳗弧菌、创伤弧菌、溶藻胶弧菌和哈维氏弧菌等引起[1]。鳗弧菌(Vibrio anguillarum )隶属于弧菌科 (vibrionaceae )弧菌属(Vibrio )[2],是引起多种海水鱼类出血性 败血症的病原菌[3]。国内外学者多方面研究后普遍认为鳗弧菌的致病性与其产生的毒素密切相关。许多学者从分子水平对鳗弧菌开展了研究,为阐明鳗弧菌的致病机理提供了一些理论依据,并建立起针对几种主要毒力因子的检测手段。本文综述了鳗弧菌主要毒力相关基因及其检测手段,以期为鳗弧菌致病机理的研究及鳗弧菌的防治提供参考和借鉴。 1 主要毒力相关基因 111 外毒素(exotoxin) 11111 溶血素(hem olysin ):目前国内外研究资料表明鳗弧菌有6条溶血素基因序列:vah 1、vah 2、vah 3、vah 4、vah 5和M3株的溶血素基因。Hirono 克隆了一个5kb 的溶血素片段,其中一个是vah 1的开放阅读框2253bp ,对应751个氨基酸残基[4]。邹玉霞等用PCR 扩增出鳗弧菌M3株的溶血素基因,推测的氨基酸编码序列与已发表的A 型血清的鳗弧菌 PT 84057株有86%的相似性,并证明所克隆的溶血素基因对 鳗弧菌M3的毒力没有直接的作用[5]。在随机基因组测序中,鳗弧菌所有的溶血素基因与弧菌属的其它物种如O1型霍乱弧菌E1T or 、副溶血弧菌和创伤弧菌的溶血素基因相似程度都很高[6]。 R odkhum (2005)对vah 2、vah 3、vah 4、vah 5等4个溶血素 基因进行了克隆和测序,4个基因都有很多开放阅读框,分别编码含有291、690、200和585个氨基酸残基的多肽,预测分子量分别为33kD 、75kD 、22kD 和66kD ,vah 2的产物与假定的创伤弧菌Y J016的溶血素有89%的相似性,vah 3的产物 ?485?微生物学通报2007年34(3)
细菌毒力岛的研究进展
细菌毒力岛的研究进展 1 毒力岛基本特征及分类 1.1基本特征 毒力岛(virulenceisland)又称致病性岛(pathogenicity island),是近年来在细菌分子学研究领域出现的新概念。1997年Hacker等对毒力岛下了较为精确的定义:即毒力岛是编码细菌毒力基因簇的一分子量相对较大的染色体DNA片段。毒力岛具有下列基本特征[1～4]:(1)编码细菌毒力基因簇的一个相对分子质量较大的(20～100k左右)染色体DNA片段。(2)一些毒力岛的两侧具有重复序列和插入元件,但是也可以没有。(3)毒力岛往往位于细菌染色体的tRNA基因位点内或附近,或者位于与噬菌体整合有关的位点,肠致病性大肠杆菌(EPEC)的LEE毒力岛就位于转运RNAselC位点[2,3]。(4)毒力岛DNA片段的G+Cmol%、密码使用和宿主细菌染色体有明显差异,有的比宿主细胞的G+Cmol%明显高,有的明显低。(5)毒力岛编码的基因产物许多是分泌性蛋白和细胞表面蛋白,如溶血素、菌毛和血红素结合因子,一些毒力岛编码细菌的分泌系统(如Ⅲ型分泌系统)、信息传导系统和调节系统。(6)一种病原菌可以有一个或几个毒力岛。(7)一部分学者认为,细菌的毒力岛应该包括位于噬菌体和质粒上的、与细菌的毒力有关的、其G+C 百分比和密码使用与宿主细胞明显不同的DNA片段。(8)毒力岛可能与新发现的病原性细菌有关。 1.2 分类 目前发现的毒力岛根据其G+C百分比与宿主菌的差异,可分成两类:即高G+C 毒力岛,如小肠结肠炎耶尔森菌的毒力岛；低G+C毒力岛,如大肠杆菌、沙门氏菌以及幽门螺杆菌中的毒力岛。根据毒力岛编码的产物性质可分为致病性岛和共生岛两大类。 2 结构与功能 2.1 结构 毒力岛是由独特的DNA片段构成,其不同来源的毒力岛的分子量、密码使用、G+C百分比各异。毒力岛主要含有与细菌毒力有关的基因,此外,RS和IR在毒力岛上也比较常见,而且,IR的类型也多种多样。大多数毒力岛在染色体上的位置
副溶血弧菌与溶藻弧菌毒力基因分布与抗生素耐药性分析
目录 摘要.......................................................................................................................................... I ABSTRACT .......................................................................................................................... I II 目录........................................................................................................................................ V 第一章前言 (1) 1.1弧菌 (1) 1.2副溶血弧菌和溶藻弧菌 (2) 1.3 副溶血弧菌和溶藻弧菌的致病因子 (5) 1.4弧菌的耐药性 (8) 1.5弧菌的分型方法 (9) 1.6本论文立题依据及研究内容 (13) 第二章副溶血弧菌与溶藻弧菌毒力基因的分布调查 (14) 2.1实验材料 (14) 2.2实验方法 (16) 2.3实验结果与讨论 (18) 2.4本章小结 (25) 第三章副溶血弧菌O3、O4 型菌株的PFGE分型 (26) 3.1实验材料 (26) 3.2实验方法 (28) 3.3实验结果与讨论 (32) 3.4本章小结 (36) 第四章副溶血弧菌与溶藻弧菌的耐药性研究 (37) 4.1实验材料 (37) 4.2实验方法 (38) 4.3实验结果与讨论 (39) 4.4本章小结 (42)
牛源金黄色葡萄球菌耐药性与相关耐药基因和菌株毒力基因的相关性研究_杨峰
收稿日期：２０１５－１０－２３；修回日期：２０１５－１２－２４ 基金项目：甘肃省省青年科技基金计划项目（１４５ＲＪＹＡ３１１）；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目（１６１０３２２０１５－ ００７）；“十二五”国家科技支撑计划项目（２０１２ＢＡＤ１２Ｂ０３） 作者简介：杨峰（１９８５－），男，陕西榆林人，助研，硕士 。通信作者，Ｔｅｌ：０９３１－２１１５２６２，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｈｓｈｅｎｇ@ｓｉｎａ．ｃｏｍ 牛源金黄色葡萄球菌耐药性与相关耐药基因和 菌株毒力基因的相关性研究 杨 峰，王旭荣，李新圃，罗金印，刘龙海，张 哲， 王玲，张世栋， 李宏胜 （中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所农业部新兽药工程重点实验室 甘肃省中兽药工程技术研究中心，甘肃兰州730050） 摘要：分别采用纸片扩散法和PCR 检测了牛源金黄色葡萄球菌对红霉素和四环素的耐药性与相关耐药基因和毒力基因，进而分析了耐药性与相关耐药基因和毒力基因之间的相关性。结果表明，37株金黄色葡萄球菌菌株中，红霉素耐药菌株占27％，而含有红霉素耐药基因ermB 或ermC 的菌株占19％，其中30％的红霉素耐药表型菌株含有ermB 或ermC ，所有菌株均未检测到ermA ；四环素耐药菌株占22％，而含有四环素耐药基因tetK 的菌株占27％，其中75％的四环素表型耐药菌株含有tetK ，所有菌株均未检测到tetM 。金黄色葡萄球菌毒力基因lukED 、hlb 、hla 、hld 、edin 、tst 和lukPV 的检出率分别为89％、73％、70％、70％、14％、5％和3％，未检测到eta 、etb 和lukM 基因。统计学分析结果表明，金黄色葡萄球菌的红霉素耐药表型与相关耐药基因之间未发现相关性，而与毒力基因tst 和lukED 的相关性较强；金黄色葡萄球菌四环素耐药表型与耐药基因tetK 存在相关性，而未发现四环素耐药表型与菌株毒力基因之间存在相关性。结果提示，金黄色葡萄球菌对红霉素和四环素的耐药率较高；耐药基因并不能作为菌株表型耐药的诊断指标，但其潜在的危险应当引起关注；此外，金黄色葡萄球菌菌株中高频率的毒力基因lukED 、hla 、hlb 和hld 编码的毒力因子白细胞毒素和溶血素是引发奶牛乳腺炎的主要因素。 关键词：金黄色葡萄球菌；耐药性；耐药基因；毒力基因；毒力因子 Study on relationship between resistance and resistance －and virulence － related genes in Staphylococcus ɑureus from bovine mastitis cases YANG Feng ，WANG Xu -rong ，LI Xin -pu ，LUO Jin -yin ，LIU Long -hai ，ZHANG Zhe ， WANG Ling ，ZHANG Shi -dong ，LI Hong -sheng (Key Laboratory of Veterinary Pharmaceutical Development ，Ministry of Agriculture/Engineering &Technology Research Center of Traditional Chinese Veterinary Medicine of Gansu Province/Lanzhou Institute of Husbandry and Pharmaceutical Sciences ，Chinese Academy of Agricultural Sciences ，Lanzhou 730050，China ） Abstract ：Ｔｈｅｅｒｙｔｈｒｏｍｙｃｉｎａｎｄｔｅｔｒａｃｙｃｌｉｎｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｄｉｓｋｄｉｆｆｕｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ－ａｎｄｖｉｒｕｌｅｎｃｅ－ｒｅｌａｔｅｄｇｅｎｅｓｗｅｒｅｄｅｔｅｃｔｅｄｂｙＰＣＲｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ－ａｎｄｖｉｒｕｌｅｎｃｅ－ｒｅｌａｔｅｄｇｅｎｅｓｉｎＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｒｅｕｓｉｓｏｌａｔｅｄｆｒｏｍｂｏｖ－ｉｎｅｍａｓｔｉｔｉｓｃａｓｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ，ｉｎ３７Ｓ．ａｕｒｅｕｓｓｔｒａｉｎｓ，２７％ｗｅｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｔｔｏｅｒｙｔｈｒｏｍｙｃｉｎ．ｅｒｍＢｏｒｅｒｍＣｗｅｒｅｄｅｔｅｃｔｅｄｉｎ１９％ｉｓｏｌａｔｅｓａｎｄｆｏｕｎｄｉｎ３０％ｏｆｅｒｙｔｈｒｏｍｙｃｉｎ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔｉｓｏｌａｔｅｓ．Ｎｏｎｅ 中国兽医科学 2016，46(02)：247-252 Chinese Veterinary Science DOI ：10.16656/j.issn.1673-4696.2016.02.020中图分类号：S 852.611文献标志码：A 文章编号：1673-4696（2016）02-0247-06