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大肠杆菌密度感应调节子C(QseC)在鞭毛调控基因flhdc mRNA表达中的作用研究

大肠杆菌密度感应调节子C(QseC)在鞭毛调控基因flhDC mRNA表达中...

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作者：张祥武昆明医科大学

学位级别：硕士

[背景和目的]随着生物材料广泛应用于临床,生物材料植入感染(Biomaterial centered ***)成为常见医院内感染。细菌可伴随生物材料(Bio materials)的植入侵入机体,黏附于生物材料表面继而形成细菌生物膜。由于生物膜的存在,旦发生BCI,抗... 详细信息

[背景和目的]随着生物材料广泛应用于临床,生物材料植入感染(Biomaterial centered ***)成为常见医院内感染。细菌可伴随生物材料(Bio materials)的植入侵入机体,黏附于生物材料表面继而形成细菌生物膜。由于生物膜的存在,旦发生BCI,抗生素难以渗透至膜内,造成临床BCI难以控制。大肠杆菌(Escherichia coli, ***)是人体肠道中的条件致病菌,在手术控制性降压或失血性休克期间,肠通透性升高,大肠杆菌可侵入血液造成细菌移位,在生物材料表面黏附形成生物膜,是临床BCI的优势菌种。本课题组项目(81260228)—“大肠杆菌密度感应调节子C (QseC)在生物材料植入感染中的作用研究”应用Red同源重组技术构建大肠杆菌K-12 MC1000 qseC阴性突变株,研究大肠杆菌密度感应调节子C(Quorum sensing *** regulator C, QseC)在生物材料植入感染中的作用。结果表明：细菌的运动性在生物材料表面细菌生物膜形成中起重要作用,大肠杆菌QseC可以通过调控细菌的运动性调节细菌生物膜形成。QseC缺失后大肠杆菌运动能力显著下降,在生物材料表面的细菌群落减少、生物膜厚度降低。鞭毛是大肠杆菌的运动器官,其介导的运动性和黏附性在细菌生物膜形成过程中发挥重要作用。鞭毛的生成需要三级基因的调控,操纵子flhdc编码鞭毛生成的最高级调控基因flhdc。大肠杆菌QseC可以通过调控细菌的运动性调节细菌生物膜的形成,鞭毛调控基因flhdc是细菌运动的主调控基因。因此,QseC、鞭毛调控基因flhdc、细菌的运动性之间可能存在密切联系。大肠杆菌QseC是否是通过调控鞭毛调控基因flhdc的表达调节细菌的运动性,影响细菌生物膜的形成?分子机制有待研究。本研究旨在探讨大肠杆菌QseC与鞭毛调控基因flhdc mRNA表达的关系,揭示防治大肠杆菌相关BCI的有效分子药物靶标,为防治大肠杆菌引起的BCI提供帮助。[方法]1.对实验菌株进行PCR鉴定：选用课题组项目(81260228)—“大肠杆菌密度感应调节子C (QseC)在生物材料植入感染中的作用研究”前期研究冻存保留的实验菌种：野生型大肠杆菌K-12 MC1000(大肠杆菌MC1000);通过Red同源重组技术构建的大肠杆菌K-12MC1000 qseC阴性突变株(大肠杆菌MC1000△qseC)为研究对象。进行菌种复苏,采用鉴定引物P3、P4进行PCR扩增,对两个菌株的克隆产物进行基因型鉴定,保证后续实验结果的准确性;2.研究大肠杆菌QseC在鞭毛调控基因flhdc mRNA:表达中的作用：采用逆转录PCR及实时荧光定量PCR,检测大肠杆菌MC 1000菌株和大肠杆菌MC1000 △qseC菌株中flhD和flhC基因的表达水平,评估鞭毛调控基因flhdc mRNA表达水平的差异,研究大肠杆菌QseC与鞭毛调控基因flhdc mRNA表达的关系。[结果]1.两个实验菌株的DNA扩增产物凝胶电泳结果显示：大肠杆菌MC1000扩增出大小为1488bp的片段;大肠杆菌MC1000△qseC扩增出大小为237bp的片段。2.两个菌株中鞭毛调控基因flhdc mRNA表达水平差异：与大肠杆菌MCl000组相比,大肠杆菌MC1000△qseC组鞭毛调控基因flhdc mRNA的表达水平明显降低(P鞭毛调控基因flhdc mRNA的表达水平较没有添加EPI/NE的对照组明显增强(P鞭毛调控基因flhdc mRNA的表达水平较没有添加EPI/NE的对照组无差异(P>0.05)[结论]1.大肠杆菌QseC对鞭毛调控基因flhdc mRNA的表达具有正向调控作用,通过调控鞭毛调控基因flhdc mRNA的表达调节大肠杆菌的运动性,影响生物材料表面细菌生物膜形成。2.肾上腺素(EPI)/去甲肾上腺素(NE)对大肠杆菌鞭毛调控基因flhdc mRMA的表达有直接促进作用,该作用是通过QseC-肾上腺素信号通路实现的。

关键词：生物材料植入感染大肠杆菌 QseC 鞭毛调控基因flhdc 细菌生物膜

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