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[硕士论文] 高磊鑫
生物物理学 华中科技大学 2016(学位年度)
摘要:肠道微生物,例如大肠杆菌,可以强酸性条件下存活数小时。在不同的生长条件、生长阶段、酸性环境中,大肠杆菌会诱导出不同的耐酸系统。正是凭借精细的耐酸系统,大肠杆菌可以顺利通过胃部的强酸性环境到达肠道,引起某些疾病的发生。因此更加全面深入地去研究耐酸系统,对于肠道疾病的预防和临床治疗是非常重要的。
  我们在前期的研究中发现,大肠杆菌nudB基因敲除可以导致耐酸相关基因表达量的下调。以此为基础,我们探究nudB基因敲除对大肠杆菌耐酸表型的影响。
  我们的研究结果显示:1)在生长过程中有高浓度的氯霉素(50μg/mL)存在时,携带 pCA24N载体的野生型大肠杆菌在酸性条件下的存活能力会比不含有氯霉素时,发生轻微下降。2)一方面当携带有pCA24N载体的ΔnudB基因敲除菌株在生长过程中有高浓度的氯霉素(50μg/mL)存在时,在酸性条件下的存活能力跟相同条件下生长的携带有pCA24N载体的野生型菌株相比发生显著下降;另一方面当携带有pCA24N载体的ΔnudBΔfolX双基因敲除菌株在生长过程中有高浓度的氯霉素(50μg/mL)存在时,在酸性条件下的存活能力跟相同条件下生长的携带有pCA24N载体的野生型菌株基本相同。培养过程中高浓度的氯霉素(50μg/mL)和nudB基因的敲除是携带pCA24N载体的大肠杆菌耐酸能力显著下降所必须具备的两个条件,缺一不可。3)由于在携带有pCA24N载体的ΔnudB基因敲除菌株中超量表达gadX基因能够将其在酸性条件下的存活能力恢复到相同条件下生长的野生型水平,因此推测生长过程中高浓度的氯霉素和四氢单喋呤的堆积共同干扰了RpoS激活gadX基因表达的过程。对于具体的机理,我们需要进一步地研究探索。
  我们实验室前期的研究发现,在大肠杆菌中,nudB基因的敲除会导致其对甲氧苄啶和新诺明的超敏感。因此我们想知道在沙门氏杆菌中,nudB基因的敲除是不是也会影响沙门氏杆菌对两种药物的敏感性?我们构建了沙门氏杆菌nudB基因敲除菌株,并且测定敲除菌株对叶酸拮抗剂类抗菌药物的敏感性。本研究结果显示,在沙门氏杆菌中,nudB基因的敲除会导致其对甲氧苄啶和复方新诺明的敏感性发生轻微下降。nudB基因敲除菌株对于新诺明的敏感性跟野生型一致,没有发生下降。该结果跟nudB基因大肠杆菌敲除菌株对甲氧苄啶和新诺明的超敏感相比,存在很大差异,因此我们怀疑在沙门氏杆菌中除了NudB以外,可能还存在其他的具有二氢新喋呤三磷酸焦磷酸水解酶活性的同源蛋白。
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