副溶血性弧菌的體外比較轉錄組學研究.pdf

1、副溶血弧菌廣泛存在于淺海的海水中，附著在一些海洋蝦蟹類和軟體生物的體表生長繁殖，是一種重要的食源性致病菌。人們食用被該菌污染的食物后會導致急性胃腸炎，中毒者的糞便多呈水樣，且?；煊姓骋夯蚰撗?，重癥患者還可出現脫水、休克、昏迷，甚至死亡。此外，副溶血弧菌還可能會引發(fā)傷口感染和敗血癥。自從1950年被發(fā)現以來，副溶血弧菌常常表現為散發(fā)的流行方式。1996年，在印度的加爾各答市發(fā)現了一種新的03：K6流行菌株，隨后在東南亞、南北美洲，甚至歐洲

2、和非洲的一些國家都發(fā)現了這種菌株及其變異株的流行，這表明副溶血弧菌出現了世界范圍內的大流行。目前，在我國，特別是在一些沿海城市，副溶血弧菌食物中毒案例已在數量上超過沙門氏菌，成為首要的食源性致病菌。因而，有必要對副溶血弧菌的生物學特性、毒力因子、發(fā)病機制等進行深入的研究。 副溶血弧菌為革蘭染色陰性的嗜鹽弧菌，在含NaCl2％～4％的培養(yǎng)基中生長良好，最適生長溫度為37℃，pH值范圍是7.4～8.0。在自然界中，海水的溫度一年四季

3、都在不停的發(fā)生著變化，副溶血弧菌必須在冬天的時候幸存下來才能在海水溫度升高時進行繁殖。副溶血弧菌寄生于海產品中，而海產品在收獲后的各種加工處理過程中，必然會面臨著清洗、冷凍儲存、酸化處理等變化。人體的胃腸道正常體溫一般為37℃，外界一般為低溫環(huán)境。同時在人體的口腔和胃內，存在著低鹽和酸性的環(huán)境。顯而易見，副溶血弧菌的生活史決定了其必須適應外界環(huán)境和宿主的各種條件變化，才能感染宿主并在不同的環(huán)境條件下得以生存和繁殖，而在這些適應性反應中，

4、必然會伴隨著副溶血弧菌基因轉錄水平的改變。為了研究這種復雜的應對調節(jié)機制，我們根據副溶血弧菌在上述傳播和感染過程中可能面臨的“脅迫”環(huán)境，設計并實施了多個體外模擬刺激條件的轉錄譜分析，包括不同時間點的冷誘導刺激，不同低鹽和酸性環(huán)境等刺激因素。 ?；悄懰嵩谝恍┘毦秃芏嗾婧松镏校瑢μ?、脂肪、蛋白質等物質代謝和一些離子及微量元素的調節(jié)中發(fā)揮著重要的作用。在副溶血弧菌寄存的海洋生物體內也存在豐富的牛磺膽酸資源，這些牛磺膽酸是否也被副

5、溶血弧菌所利用以及如何利用，相關方面的研究還停留在剛剛起步階段。我們根據上述情況，采用在改良的最小培養(yǎng)基中添加牛磺膽酸的條件，并采用不同的作用方式來模擬轉錄譜的變化分析。 DNA芯片技術，具有快速、高效、大規(guī)模和高通量的技術特點，其應用于基因表達分析，使得基因功能與表達調控的研究由針對單個基因和蛋白質逐步分析迅速轉向大規(guī)模平行和快速連續(xù)分析，并且可以對海量的數據進行整合和比較分析。我們實驗室自主開發(fā)和研制了副溶血弧菌的全基因組

6、DNA微點陣芯片，建立了芯片雜交方法，并應用這一技術平臺對上述模擬上述的刺激條件進行了比較轉錄組學分析。 應用全基因組DNA芯片單個體外條件的轉錄譜分析，我們得到了本研究多個體外環(huán)境壓力下副溶血弧菌在細胞代謝和毒力因子等方面的特征轉錄譜。通過這些比較轉錄譜分析得到了在以上低溫、低鹽和酸性等脅迫條件下基因轉錄發(fā)生明顯變化的基因，同時研究比較了在添加?；悄懰岷蟾比苎【w基因代謝變化的規(guī)律，這也為今后的調控網絡的研究提供了一定的理

7、論依據。 總體來講，我們利用DNA芯片技術，對細菌冷應激反應的整體轉錄變化進行了一個連續(xù)的時相分析，并進行了分簇歸類分析，描繪了細菌對冷刺激反應的全局性基因轉錄變化的概圖。同時，我們對副溶血弧菌在低鹽和酸性條件下的基因轉錄的獨特的精細的變化情況進行了詳盡的分析，并找到了涉及生長代謝和致病毒力因子等多個方面的轉錄表達調控變化的一些規(guī)律?？偨Y了細菌在這些極限環(huán)境中獨特的“節(jié)能”核心調控機制。并掌握了在添加?；悄懰岽碳さ那闆r下，副溶血