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1、军事预防医学专业优秀论文军事预防医学专业优秀论文 鼠疫耶尔森氏菌密度感应系统研究鼠疫耶尔森氏菌密度感应系统研究关键词：鼠疫菌关键词：鼠疫菌 密度感应系统密度感应系统 蛋白质组分析蛋白质组分析 耶尔森氏菌耶尔森氏菌 致病机制致病机制摘要：目的： 鼠疫耶尔森氏菌(Yersiniapestis，以下简称鼠疫菌)是一种烈 性病原体，通过蚤的叮咬可以引发宿主动物间以及人间的鼠疫爆发流行，了解 鼠疫菌的致病机制才能够有效的防治鼠疫的爆发流行。密度感应(quorum sensing，QS)系统是一种细胞密度依赖的胞间信号传递系统，通过这种机制菌 群可以同步调动大量基因的表达，体现出有组织的类似于多细胞生物的
2、群体性 行为。根据其他细菌 QS 系统的研究结果，该系统可能与鼠疫菌的致病机制相关， 因而对于鼠疫菌的 QS 系统进行研究将有助于对该菌致病机制的理解。 方法：1QS 系统信号分子检测鉴定：利用 QS 系统型信号分子报告菌根癌农杆 菌 NTL4(pZLR4)(Agrobacterium tumefaciens NTL4(pZLR4)与型信号分子报 告菌哈氏弧菌 BB170(Vibrio harveyi BB 170)对鼠疫菌是否产生信号分子进行 定性检测，进而利用 HPLC-MS-MS 对鼠疫菌培养上清中存在的型信号分子进行 鉴定，并确定鼠疫菌型 QS 系统内部存在的两种信号分子合成酶各自对应
3、的合 成产物； 2QS 系统效期范围与内调控分析：从宏观角度，利用报告菌 NTL4 与 BBl70，对鼠疫菌野生株及 QS 系统系列突变株型信号分子与型信号分子 的生成规律进行分析，从而明确型与型 QS 系统的效期范围与相关性，同时 预测型内部两套调控元之间的内调控关系； 3型 QS 系统与多细胞性的 相关性：从表型方面，对鼠疫菌野生株与 QS 系统系列突变株在 LB 富养培养基 与 TMH 贫养培养基中的多细胞性(multicellularity)形成状态与生成量进行系 统分析，从而对型系统内部两套调控元与多细胞性形成的相关性进行分析； 4型 QS 系统比较蛋白质组分析：从微观角度，使用双向
4、电泳技术，对鼠疫 菌型 QS 系统进行比较蛋白质组分析，揭示型 QS 系统与鼠疫菌在高密度条 件下存活与毒力的相关性。 结果： 1QS 系统信号分子检测鉴定：定性 检测的结果与基因预测一致，鼠疫菌中同时存在型与型 QS 系统，经 HPLC- MS-MS 鉴定，鼠疫菌所合成的型信号分子共有四种，即 C6-HSL，C8-HSL，3- oxo-C6-HSL，3-oxo-C8-HSL，其中信号分子合成酶 YpeI 负责合成 3-oxo-C6- HSL，信号分子合成酶 YspI 负责合成 C6-HSL，C8-HSL，3-oxo-C6-HSL，3-oxo- C8-HSL，此外没有其它的型信号分子合成酶存在
5、； 2QS 系统效期范围与 内调控分析：经报告菌的半定量分析，鼠疫菌型信号分子的效期范围是从对 数前期直至静止晚期，其顶峰出现在进入静止期后约 2-3h，并持续约 10h 才会 逐渐减弱；鼠疫菌型信号分子的效期范围是从对数前期至静止期，其顶峰出 现在对数中晚期，在静止期到来之前彻底消失；鼠疫菌的自身生长状态实现了 其在不同时期对于型 QS 系统与型 QS 系统的选择；此外，经分析预测在鼠 疫菌型 QS 系统内部存在自调控现象，即 ypel/ypeR 与 yspl/yspR 两套调控元 内部均存在负调控回路，与此同时 ypel/ypeR 调控元在功能上位于上游，对 yspI/yspR 调控元具有
6、负调控作用； 3型 QS 系统与多细胞性的相关性： 经过对鼠疫菌多细胞性的形成状态与生成量的表型分析，发现 QS 系统与多细胞 性的形成直接相关，ypeI/ypeR 调控元的控制发挥着决定作用；4QS 系统比较 蛋白质组分析：经比较蛋白质组学分析，型 OS 系统对于鼠疫菌的自我保护、 能源运输、能量代谢具有明显的上调控作用，并以此增强鼠疫菌在静止期高密 度状态下的生存能力，可能由此间接提高了鼠疫菌的毒力，而未发现对鼠疫菌已知毒力因子的显著上调作用。 结论： 对鼠疫菌 OS 系统进行了检测、鉴 定、作用规律分析与内调控分析；并利用表型分析对该系统的内调控规律予以 补充；在此基础上，最终利用比较蛋
7、白质组学对型 QS 系统的调控功能进行了 分析；结果显示，型 QS 系统对于鼠疫菌的自我保护、能源运输、能量代谢具 有明显的上调控作用，并以此增强鼠疫菌在高密度状态下的生存能力，可能间 接提高鼠疫菌的毒力，而未发现对鼠疫菌已知毒力因子的显著上调作用。正文内容正文内容目的： 鼠疫耶尔森氏菌(Yersiniapestis，以下简称鼠疫菌)是一种烈性 病原体，通过蚤的叮咬可以引发宿主动物间以及人间的鼠疫爆发流行，了解鼠 疫菌的致病机制才能够有效的防治鼠疫的爆发流行。密度感应(quorum sensing，QS)系统是一种细胞密度依赖的胞间信号传递系统，通过这种机制菌 群可以同步调动大量基因的表达，体
8、现出有组织的类似于多细胞生物的群体性 行为。根据其他细菌 QS 系统的研究结果，该系统可能与鼠疫菌的致病机制相关， 因而对于鼠疫菌的 QS 系统进行研究将有助于对该菌致病机制的理解。 方法：1QS 系统信号分子检测鉴定：利用 QS 系统型信号分子报告菌根癌农杆 菌 NTL4(pZLR4)(Agrobacterium tumefaciens NTL4(pZLR4)与型信号分子报 告菌哈氏弧菌 BB170(Vibrio harveyi BB 170)对鼠疫菌是否产生信号分子进行 定性检测，进而利用 HPLC-MS-MS 对鼠疫菌培养上清中存在的型信号分子进行 鉴定，并确定鼠疫菌型 QS 系统内部存
9、在的两种信号分子合成酶各自对应的合 成产物； 2QS 系统效期范围与内调控分析：从宏观角度，利用报告菌 NTL4 与 BBl70，对鼠疫菌野生株及 QS 系统系列突变株型信号分子与型信号分子 的生成规律进行分析，从而明确型与型 QS 系统的效期范围与相关性，同时 预测型内部两套调控元之间的内调控关系； 3型 QS 系统与多细胞性的 相关性：从表型方面，对鼠疫菌野生株与 QS 系统系列突变株在 LB 富养培养基 与 TMH 贫养培养基中的多细胞性(multicellularity)形成状态与生成量进行系 统分析，从而对型系统内部两套调控元与多细胞性形成的相关性进行分析； 4型 QS 系统比较蛋白
10、质组分析：从微观角度，使用双向电泳技术，对鼠疫 菌型 QS 系统进行比较蛋白质组分析，揭示型 QS 系统与鼠疫菌在高密度条 件下存活与毒力的相关性。 结果： 1QS 系统信号分子检测鉴定：定性 检测的结果与基因预测一致，鼠疫菌中同时存在型与型 QS 系统，经 HPLC- MS-MS 鉴定，鼠疫菌所合成的型信号分子共有四种，即 C6-HSL，C8-HSL，3- oxo-C6-HSL，3-oxo-C8-HSL，其中信号分子合成酶 YpeI 负责合成 3-oxo-C6- HSL，信号分子合成酶 YspI 负责合成 C6-HSL，C8-HSL，3-oxo-C6-HSL，3-oxo- C8-HSL，此外
11、没有其它的型信号分子合成酶存在； 2QS 系统效期范围与 内调控分析：经报告菌的半定量分析，鼠疫菌型信号分子的效期范围是从对 数前期直至静止晚期，其顶峰出现在进入静止期后约 2-3h，并持续约 10h 才会 逐渐减弱；鼠疫菌型信号分子的效期范围是从对数前期至静止期，其顶峰出 现在对数中晚期，在静止期到来之前彻底消失；鼠疫菌的自身生长状态实现了 其在不同时期对于型 QS 系统与型 QS 系统的选择；此外，经分析预测在鼠 疫菌型 QS 系统内部存在自调控现象，即 ypel/ypeR 与 yspl/yspR 两套调控元 内部均存在负调控回路，与此同时 ypel/ypeR 调控元在功能上位于上游，对
12、yspI/yspR 调控元具有负调控作用； 3型 QS 系统与多细胞性的相关性： 经过对鼠疫菌多细胞性的形成状态与生成量的表型分析，发现 QS 系统与多细胞 性的形成直接相关，ypeI/ypeR 调控元的控制发挥着决定作用；4QS 系统比较 蛋白质组分析：经比较蛋白质组学分析，型 OS 系统对于鼠疫菌的自我保护、 能源运输、能量代谢具有明显的上调控作用，并以此增强鼠疫菌在静止期高密 度状态下的生存能力，可能由此间接提高了鼠疫菌的毒力，而未发现对鼠疫菌 已知毒力因子的显著上调作用。 结论： 对鼠疫菌 OS 系统进行了检测、鉴 定、作用规律分析与内调控分析；并利用表型分析对该系统的内调控规律予以补
13、充；在此基础上，最终利用比较蛋白质组学对型 QS 系统的调控功能进行了 分析；结果显示，型 QS 系统对于鼠疫菌的自我保护、能源运输、能量代谢具 有明显的上调控作用，并以此增强鼠疫菌在高密度状态下的生存能力，可能间 接提高鼠疫菌的毒力，而未发现对鼠疫菌已知毒力因子的显著上调作用。 目的： 鼠疫耶尔森氏菌(Yersiniapestis，以下简称鼠疫菌)是一种烈性病原 体，通过蚤的叮咬可以引发宿主动物间以及人间的鼠疫爆发流行，了解鼠疫菌 的致病机制才能够有效的防治鼠疫的爆发流行。密度感应(quorum sensing，QS)系 统是一种细胞密度依赖的胞间信号传递系统，通过这种机制菌群可以同步调动
14、大量基因的表达，体现出有组织的类似于多细胞生物的群体性行为。根据其他 细菌 QS 系统的研究结果，该系统可能与鼠疫菌的致病机制相关，因而对于鼠疫 菌的 QS 系统进行研究将有助于对该菌致病机制的理解。 方法： 1QS 系 统信号分子检测鉴定：利用 QS 系统型信号分子报告菌根癌农杆菌 NTL4(pZLR4)(Agrobacterium tumefaciens NTL4(pZLR4)与型信号分子报告 菌哈氏弧菌 BB170(Vibrio harveyi BB 170)对鼠疫菌是否产生信号分子进行定 性检测，进而利用 HPLC-MS-MS 对鼠疫菌培养上清中存在的型信号分子进行鉴 定，并确定鼠疫菌
15、型 QS 系统内部存在的两种信号分子合成酶各自对应的合成 产物； 2QS 系统效期范围与内调控分析：从宏观角度，利用报告菌 NTL4 与 BBl70，对鼠疫菌野生株及 QS 系统系列突变株型信号分子与型信号分子 的生成规律进行分析，从而明确型与型 QS 系统的效期范围与相关性，同时 预测型内部两套调控元之间的内调控关系； 3型 QS 系统与多细胞性的 相关性：从表型方面，对鼠疫菌野生株与 QS 系统系列突变株在 LB 富养培养基 与 TMH 贫养培养基中的多细胞性(multicellularity)形成状态与生成量进行系 统分析，从而对型系统内部两套调控元与多细胞性形成的相关性进行分析； 4型
16、 QS 系统比较蛋白质组分析：从微观角度，使用双向电泳技术，对鼠疫 菌型 QS 系统进行比较蛋白质组分析，揭示型 QS 系统与鼠疫菌在高密度条 件下存活与毒力的相关性。 结果： 1QS 系统信号分子检测鉴定：定性 检测的结果与基因预测一致，鼠疫菌中同时存在型与型 QS 系统，经 HPLC- MS-MS 鉴定，鼠疫菌所合成的型信号分子共有四种，即 C6-HSL，C8-HSL，3- oxo-C6-HSL，3-oxo-C8-HSL，其中信号分子合成酶 YpeI 负责合成 3-oxo-C6- HSL，信号分子合成酶 YspI 负责合成 C6-HSL，C8-HSL，3-oxo-C6-HSL，3-oxo- C8-HSL，此外没有
