鸡源鲍氏志贺菌O-抗原基因进化分析和O-抗原的提纯及毒性研究

来源 :河南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sisu16113
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鸡志贺菌病例于2004年由许兰菊、王川庆等人首次报道,志贺菌感染雏鸡主要表现为脓血痢,能够引起雏鸡死亡。研究显示志贺菌具有人禽互传的可能。O-抗原作为细菌的主要表面抗原,在细菌进化成病原菌的过程中起重要作用,又由于O-抗原具有丰富的多样性导致其O-抗原基因簇的保守性很低,因此在DNA水平上研究分子进化关系,尤其在大肠杆菌和志贺菌遗传进化关系方面,O-抗原基因簇成为最好的研究材料。本研究对鸡鲍氏志贺菌O-抗原基因簇进行破译,旨在从DNA水平上对鸡源志贺菌的起源和进化地位进行分析。获得提纯O-抗原多糖的方法及初步研究其毒性作用,旨在为从细菌内毒素方面研究鸡鲍氏志贺菌的致病作用奠定基础。具体研究如下:测定鸡源鲍氏志贺菌O-抗原基因簇序列,进行遗传进化分析,并对其基因功能预测。采用长程PCR方法扩增O-抗原基因簇,设计6对相互嵌合引物,克隆测序,拼接后获得全基因序列,用生物信息学方法完成基因注释并预测其功能,对galF和gnd基因进行遗传演化分析。结果显示鸡源鲍氏志贺菌O-抗原基因簇序列全长为12742bp,其与人源鲍氏3型志贺菌和大肠杆菌O167的同源性最高,其核苷酸同源性分别为99.9%和99.8%;氨基酸同源性分别为99.9%和99.5%。共发现9个基因:吡喃型UDP-半乳糖变位酶基因(glf,1089bp)、O-抗原转运酶基因(wzx,1266bp)、O-抗原聚合酶基因(wzy,1251bp)和糖基转移酶基因(orf3,1203bp;orf4,855bp;orf5,969bp;orf7,1092bp;orf8,639bp;orf9,633bp)。研究表明人源鲍氏3型志贺菌可能由大肠杆菌O167进化而来,而鸡源鲍氏志贺菌可能来源于人源鲍氏3型志贺菌。为获得高纯度的鸡鲍氏3型志贺菌脂多糖(LPS)及其亚单位O抗原多糖(O-PS),采用改良热酚水法提取鸡源志贺菌的LPS,并联合使用葡聚糖凝胶层析得到高纯度的LPS;采用酸水解法联合葡聚糖凝胶层析获得高纯度的O-PS。PAGE银染结果显示LPS呈现不均一的梯形带,对提取物进行蛋白质和核酸含量测定显示所提纯LPS和O-PS纯度高,LPS蛋白含量仅为1.83%,O-PS蛋白含量仅为0.28%。本试验结果表明提取的LPS和O-PS可进行特异性研究及制备有效的候选疫苗。为研究鸡源鲍氏志贺菌脂多糖(LPS)亚单位O-抗原多糖(O-PS)的特异性致病作用。采用改良热酚水法并联合葡聚糖凝胶层析得到高纯度的LPS;采用酸水解法联合葡聚糖凝胶层析获得高纯度的O-PS,对其进行体内外试验,观察其毒性作用并与LPS作对比。结果显示0.25~250μg/mL范围内的O-PS处理的Hela细胞组与对照组相比均有显著差异(P<0.01),表明鸡源鲍氏志贺菌O-PS对Hela细胞的增殖具有损伤作用,可引起Hela细胞病变,而LPS不能引起细胞病变;O-PS体内兔回肠襻试验中仅引起肠粘膜轻微出血;而LPS能引起回肠壁充血、水肿及化脓,对肠粘膜造成严重损伤。本研究表明鸡源鲍氏志贺菌LPS的亚单位O-PS具有细胞毒性作用,但其毒性表现不同于完整的LPS。
其他文献
本研究试图选育一株鸭源沙门氏菌弱毒株作为防控鸭沙门氏菌病的候选疫苗。从川渝地区种鸭场分离鉴定的沙门氏菌中筛选出一株流行率高、毒力较强的沙门氏菌作为原始菌株,对其