普城沙雷氏菌吲哚-3-乙酸與群體感應(yīng)信號(hào)的相互作用.pdf

1、N-?；呓z氨酸內(nèi)酯類信號(hào)分子（AHLs）介導(dǎo)的群體感應(yīng)（Quorum sensing， QS）系統(tǒng)在革蘭氏陰性細(xì)菌中廣泛存在，通過(guò)分泌化學(xué)信號(hào)分子AHLs（自誘導(dǎo)因子）感知周圍環(huán)境細(xì)菌密度，從而調(diào)控相關(guān)基因表達(dá)并進(jìn)一步影響細(xì)菌生理和行為。QS系統(tǒng)全局調(diào)控細(xì)菌的多種表型，例如毒力因子、運(yùn)動(dòng)性、抗生素分泌和生物膜形成等。Serratia plymuthica G3菌株分離于小麥內(nèi)莖，能夠產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶、蛋白酶和抗生素等抑制植物病原菌，同時(shí)具

2、有IAA合成能力促進(jìn)植物生長(zhǎng)。已知菌株G3中存在由SplIR，SpsIR2個(gè)QS系統(tǒng)和1個(gè)LuxR同系物SptR組成的復(fù)雜QS調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。對(duì)G3基因組進(jìn)行生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)存在雙拷貝的ipdC基因通過(guò)吲哚-3-丙酮酸（Indole-3-pyruvic acid，IPyA）途徑參與IAA合成。本文主要探究G3菌株中IAA與群體感應(yīng)信號(hào)的相互作用，首先運(yùn)用基因替換、同源重組的方法構(gòu)建了群體感應(yīng)調(diào)控子相關(guān)突變體及 ipdC1-2雙突變體，并進(jìn)行

3、了功能分析；另一方面基于lux的轉(zhuǎn)錄融合構(gòu)建和分析調(diào)查了QS網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不同調(diào)控子間的相互作用以及QS與IAA信號(hào)通路間的相互作用。取得的主要研究結(jié)果如下：
　?。?）構(gòu)建了spsI/splI基因雙突變體，splR、spsR單突變體，以及ipdC1-2雙突變體，進(jìn)一步表型分析表明不同突變體對(duì) AHL信號(hào)合成、蛋白酶活性、swimming運(yùn)動(dòng)性、IAA及乙偶姻合成等表型產(chǎn)生不同程度的影響。
　?。?）基于lux轉(zhuǎn)錄融合分析并組合添

4、加外源AHL信號(hào)分子實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明splI自我正調(diào)控，同時(shí)正調(diào)控 spsI、splR、spsR、sptR基因的轉(zhuǎn)錄；spsI自我正調(diào)控，也正調(diào)控splI、splR、spsR、sptR基因的轉(zhuǎn)錄； splR自我負(fù)調(diào)控，但正調(diào)控 splI、spsI、spsR基因的轉(zhuǎn)錄；spsR自我正調(diào)控，也正調(diào)控 splR、splI、spsI基因的轉(zhuǎn)錄；splR與 spsR對(duì) sptR都無(wú)調(diào)控作用。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步完善了對(duì)G3菌株中QS系統(tǒng)轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控網(wǎng)

5、絡(luò)分析和認(rèn)識(shí)。
　?。?）基于lux轉(zhuǎn)錄融合分析組合添加外源IAA生長(zhǎng)素，完成了IAA信號(hào)的自我調(diào)控分析。結(jié)果表明2個(gè)拷貝IAA生物合成關(guān)鍵酶（吲哚-3-丙酮酸脫羧酶） ipdC1和ipdC2基因均受IAA的自身誘導(dǎo)，形成自我正反饋調(diào)控；另外IAA前體物質(zhì)色氨酸（Trp）也正調(diào)控ipdC1和ipdC2基因表達(dá)。
　?。?）進(jìn)一步通過(guò)突變分析組合添加外源IAA或AHLs分析了ipdC基因與群體感應(yīng)調(diào)控子間的相互作用，結(jié)果表明i